[java核心知识] __ 异常机制

前言

这段时间突然有些茫然,思考了很多事情,却并没有思考到一个具体的结果,人一旦失去了目标,就会茫然,就会原地打转,寸步难进.

在前面我们学习了关于java类的一些高级特性,简单了解了类的继承与多态,重载与重写,接口与抽象类的一些知识.接下来我们就需要了解关于java异常的处理机制.

异常的描述

在我们程序设计与运行的过程中,发生错误是难免的,所以java语言提供了异常处理机制来帮助程序员检查可能出现的错误.保证了程序的可读性和可维护性(有了异常处理机制,使程序的维护更加方便).

java语言将异常来封装到一个类中,出现错误时,就会抛出异常.

在程序中,错误可能产生于程序员你没有预料到的情况,或者超出可控范围.在Java中这种在程序运行时可能出现的的一些错误称之为异常.异常是一个在程序执行期间发生的事件,它中断了正在执行的程序的正常指令流.

我们来看一个最简单的例子:

  public static void main(String[] args) {
        System.out.println(3/0);
    }

我们知道0不能作为一个除数出现.所以上面程序会包以下异常:

image.png

这是一个算术异常(因为在算术表达式3/0中 0作为除数出现了)系统不再执行下去,提前结束只就是所说的异常.

有许多异常的例子,如空指针,数组溢出等,java语言是一门面向对象的编程语言,所以异常,在java中也是以类的实例的形式出现的.当某一个方法出现错误时,这个方法就会创建一个对象,并且把它传递给正在运行的系统,这就是异常对象.通过异常处理机制.可以非正常情况下的处理代码与程序的主要逻辑分离,即在编写代码主流程的同时在其他地方处理异常.

程序异常的处理

为了保证程序有效地执行,需要对发生的异常进行相应的处理,在java中,如果某个方法抛出异常,即可以在当前方法中进行捕捉,然后处理异常,也可以将异常向上抛出,由方法调用者来处理.

错误

异常产生后,如果不做任何处理,程序就会被停止.我们通过一个例子来看看:

 // 空指针异常
    public void styNumberFormatException(){
        String str = "lili";
        System.out.println(str + "年龄是:");
        int age = Integer.parseInt("20L");
        System.out.println(age);
    }

image.png

我们可以看出这是一个NumberFormatException(字符串转换为数字)异常.这里我们可以发现,在发生异常时,程序就已经终止了.

捕获异常

JAVA语言中驳货异常的结构是由try/catch,finally三部分组成的,其中try语句存放的是可能发生异常的java语句,catch程序块是在try语句块后,用来激发被捕获的异常.finally语句是异常处理结构的最后执行部分.无论try怎么退出,最后都将执行finally语句块.

try/catch语句块

我们我上面的例子加上try/catch,异常处理器

    public void styNumberFormatException(){
        try{
            String str = "lili";
            System.out.println(str + "年龄是:");
            int age = Integer.parseInt("20L");
            System.out.println(age);
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("程序终止");
    }

结果:

image.png

我们可以看出,程序依然输出了程序终止,说明程序并没有因为出现异常而直接终止运行,try/catch在try语句块中发现异常后会跳转到catch语句块执行,然后将继续执行catch语句块后的代码,(这就是抛出异常的机制)而不会执行try语句块中发生异常后的语句.这样,在Java程序中就不会因某个异常影响到整个程序的执行.

finally语句块

完整的异常处理是一定要包含finally语句的,无论程序中中有没有异常,并且无论之间的try/catch是否顺利执行完毕,都会执行finally语句.

java常见异常

在java语言中提供了一些异常用来描述经常发生的错误,其中,有的需要程序进行捕获处理或声明抛出,有的是有java虚拟机自动进行捕获处理的.java常见的异常类如下表:

image.png

自定义异常

java语言内置的异常类可以描述编程时出现的大部分异常情况,但除此之外,用户只需继承Exception类就可以自定义异常类.

定义一个自己的异常类:

public class MyException extends Exception {
    // 构造方法
    public MyException(String errorMessage){
        super(errorMessage);  //直接使用父类的构造方法.
    }
}

在后面的异常处理只需要继承该类即可自定义抛出异常.

使用关键字throws关键字抛出异常.

throws关键字通常被应用在声明方法的时候,用来指定方法可能抛出的异常.多个异常可以使用逗号隔开.

void pop()throws NegativeArraySizeException{
        try {
            int[] arr = new int[-3];
        }catch (NegativeArraySizeException e){
            System.out.println("pop方法抛出异常");
        }
    }

 sty_exception.pop();

image.png

使用throw关键字抛出异常

throw关键字通常用于方法体内,并且抛出一个异常对象,程序在执行到throw语句时立即终止.它后面的语句都不执行.通过throw抛出异常后,如果想在上一级代码中来捕获并处理异常,则需要在抛出异常的方法中使用throws关键字在方法的声明中指明抛出的异常.如果要捕获throw抛出的异常,则必须使用try/catch语句块.

throw关键字通常用来抛出用户自定义的异常.

  int avg(int a)throws MyException {
        if (a<0){
            throw new MyException("不可以为负数");
        }
        if (a>100){
            throw new MyException("不可以大于100");
        }
        return a;
    }

void avgtext(int a) throws MyException {
            int b = avg(a);
            System.out.println(b);
    }

   try {
            sty_exception.avg(-3);
        } catch (MyException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("抛出异常,程序继续运行");

image.png

运行时异常

RuntimeException异常是程序运行过程中产生的异常,java类库的每个包中,都定义了异常类,所以这些类都是Throwable类的子类,Throwable类有两个子类,分别是Exception和Error类.Error类用来描述Java运行系统中的内部错误以及资源耗尽的错误,这类错误比较严重.Exception类称为非致命性类.可以通过捕获异常处理使程序继续运行.

Exception类又更具发生原因分为(RuntimeException)运行时异常和其他类型的异常.

image.png

而java也同样提供一些常见的运行时异常.这些异常也可以通过try/catch捕获.

image.png

Java异常强制用户去考虑程序的健壮性和安全性,异常处理不应用来控制程序的正常流程,其主要作用是捕获程序运行时发生的异常并进行相应的处理.我们可以遵循下面的几条原则:

在当前方法声明中使用try/catch捕获异常
一个方法被覆盖时,覆盖它的方法必须抛出同样的异常.
如果父类抛出对个异常,则覆盖方法必须抛出那些异常的一个子集.不能抛出新的异常.

更新时间:
2019-5-5
18:37

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