2023.8 - java - Java 异常处理

异常是程序中的一些错误,但并不是所有的错误都是异常,并且错误有时候是可以避免的。

比如说,你的代码少了一个分号,那么运行出来结果是提示是错误 java.lang.Error;如果你用System.out.println(11/0),那么你是因为你用0做了除数,会抛出 java.lang.ArithmeticException 的异常。

异常发生的原因有很多,通常包含以下几大类:

  • 用户输入了非法数据。
  • 要打开的文件不存在。
  • 网络通信时连接中断,或者JVM内存溢出。

这些异常有的是因为用户错误引起,有的是程序错误引起的,还有其它一些是因为物理错误引起的。-

要理解Java异常处理是如何工作的,你需要掌握以下三种类型的异常:

  • 检查性异常:最具代表的检查性异常是用户错误或问题引起的异常,这是程序员无法预见的。例如要打开一个不存在文件时,一个异常就发生了,这些异常在编译时不能被简单地忽略。
  • 运行时异常: 运行时异常是可能被程序员避免的异常。与检查性异常相反,运行时异常可以在编译时被忽略。
  • 错误: 错误不是异常,而是脱离程序员控制的问题。错误在代码中通常被忽略。例如,当栈溢出时,一个错误就发生了,它们在编译也检查不到的。

Exception 类的层次

所有的异常类是从 java.lang.Exception 类继承的子类。

Exception 类是 Throwable 类的子类。除了Exception类外,Throwable还有一个子类Error 。

Java 程序通常不捕获错误。错误一般发生在严重故障时,它们在Java程序处理的范畴之外。

Error 用来指示运行时环境发生的错误。

例如,JVM 内存溢出。一般地,程序不会从错误中恢复。

异常类有两个主要的子类:IOException 类和 RuntimeException 类。

2023.8 - java - Java 异常处理_第1张图片

 

 NullPointerException(空指针异常)

是一种常见的运行时异常,通常在Java和其他类似的编程语言中出现。它表示在代码中尝试访问一个空(null)引用的对象时发生了错误。 当你尝试调用一个空引用的方法、访问空引用的属性或者使用空引用执行其他操作时,就会抛出NullPointerException。这通常是由于以下几种情况导致的:

1. 未初始化的引用:如果你尝试使用一个未初始化(赋予null值)的引用,就会抛出空指针异常。
String str;
System.out.println(str.length()); // 会抛出 NullPointerException
2. 调用空引用的方法:如果你尝试调用一个空引用的方法,就会抛出空指针异常。
String str = null;
System.out.println(str.length()); // 会抛出 NullPointerException
3. 对象引用为null:如果你尝试访问一个对象引用的属性或执行其他操作时,而该对象引用为null,就会抛出空指针异常。
String str = null;
System.out.println(str.toUpperCase()); // 会抛出 NullPointerException
为了避免空指针异常,你应该始终确保在使用引用之前,对其进行初始化或者检查其是否为null。可以使用条件语句(如if语句)来检查引用是否为null,或者使用可空类型(如Java 8的Optional)来处理可能为空的引用。
String str = null;
if (str != null) {
    System.out.println(str.length());
} else {
    System.out.println("str is null");
}

 

OutOfMemoryError(内存溢出错误)
是一种Java运行时错误,表示应用程序在尝试分配内存时无法满足需求,导致内存耗尽。当Java虚拟机(JVM)无法分配更多的内存给应用程序时,就会抛出OutOfMemoryError。

OutOfMemoryError通常由以下几种情况引起:

1. 内存泄漏:当应用程序持续分配内存,但无法释放不再使用的对象时,会导致内存泄漏。随着时间的推移,可用内存逐渐减少,最终导致内存溢出。

2. 大对象或大量对象:如果应用程序需要分配大量的内存来创建大对象或大量的对象,而可用内存不足以容纳它们,就会引发OutOfMemoryError。

3. 递归调用:如果一个递归函数的递归层数过多,每个递归调用都会在堆栈中创建一个新的栈帧,当栈空间耗尽时,就会抛出OutOfMemoryError。

处理OutOfMemoryError的方法取决于具体的情况:

1. 内存泄漏:通过仔细检查代码,确保及时释放不再使用的对象,并使用合适的数据结构和算法来最小化内存占用。

2. 大对象或大量对象:考虑使用对象池或缓存来重复使用对象,避免频繁地创建和销毁对象。

3. 递归调用:优化递归算法,确保递归层数不会过多,或者改为使用迭代循环来替代递归。

 

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