Java面向对象学习笔记-4
前言
当编写Java程序时，了解如何处理异常是至关重要的。异常处理可以帮助我们在程序执行过程中处理各种错误情况，以确保程序能够正常运行或者 graceful 地退出。本文将介绍一些关于Java异常处理的基本概念和最佳实践，包括自定义异常类、用户输入的处理、异常捕获与处理、打印异常信息、使用 try-catch-finally 结构、异常捕获的顺序、抛出异常、使用 throws 声明异常、递归导致堆栈溢出，以及自定义异常。
Java面向对象学习笔记-1
Java面向对象学习笔记-2
Java面向对象学习笔记-3
1. 自定义异常类
首先，让我们看看如何创建自定义异常类。在Java中，我们可以继承内置的Exception类来创建我们自己的异常类。这个自定义异常类可以用于抛出和捕获自定义异常。
package cn.dfjy.demo;
public class MyException extends Exception {
public MyException(String msg) {
super(msg);
}
}
2. 基本用户输入
用户输入是大多数Java应用程序的一部分。下面是如何使用Scanner类从控制台读取用户输入的整数的示例。
package cn.dfjy.demo;
import java.util.Scanner;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
//System.out.println(args[0]);
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
/*
异常也是一个类
java.util.InputMismatchException
java.lang.NullPointerException
java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException
java.lang.ArithmeticException
*/
System.out.println("请输入一个数字：");
int number = scanner.nextInt();
System.out.println("数字是：" + number);
System.out.println("程序结束");
}
}
3. 异常处理基础
在处理用户输入时，我们需要验证用户是否提供了正确的数据类型。这可以使用hasNextInt()方法来实现。
package cn.dfjy.demo;
import java.util.Scanner;
public class Test02 {
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
/*
解决异常的思路：
使用if判断
*/
System.out.println("请输入一个数字：");
if (scanner.hasNextInt()) { // 判断是否缓冲区（键盘）接收到一个数字
int number = scanner.nextInt();
System.out.println("数字是：" + number);
} else {
System.out.println("请输入正确的数字！");
}
}
}
4. 使用 Try-Catch 处理异常
异常是可能发生的错误的标志，我们可以使用try-catch块来处理异常，以确保程序在遇到问题时不会崩溃。
package cn.dfjy.demo;
import java.util.InputMismatchException;
import java.util.Scanner;
public class Test03 {
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
/*
解决异常的思路：
使用异常机制 try catch
*/
try {
System.out.println("请输入一个数字（分子）：");
int number1 = scanner.nextInt();
System.out.println("请输入一个数字（分母）：");
int number2 = scanner.nextInt();
System.out.println(number1 + "/" + number2 + "=" + number1/number2);
} catch (InputMismatchException ex) {
System.out.println("请输入正确的数字！");
} catch (ArithmeticException ex) {
System.out.println("分母不能为零！");
}
}
}
5. 打印异常信息
在异常处理中，我们通常希望能够记录或打印异常的详细信息，以便进行调试和追踪问题。
package cn.dfjy.demo;
import java.util.InputMismatchException;
import java.util.Scanner;
public class Test04 {
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
/*
解决异常的思路：
使用异常机制 try catch
*/
try {
System.out.println("请输入一个数字（分子）：");
int number1 = scanner.nextInt();
System.out.println("请输入一个数字（分母）：");
int number2 = scanner.nextInt();
System.out.println(number1 + "/" + number2 + "=" + number1/number2);
} catch (InputMismatchException ex) {
ex.printStackTrace(); // 打印异常的栈信息
// System.out.println(ex.getMessage()); // 打印异常的信息：null
} catch (ArithmeticException ex) {
// ex.printStackTrace(); // 打印异常的栈信息
System.out.println(ex.getMessage()); // 打印异常的信息：/ by zero
}
System.out.println("程序结束");
}
}
6. 使用 Try-Catch-Finally 处理异常
在某些情况下，我们需要确保资源得到正确释放，即使发生异常也不例外。这时，我们可以使用try-catch-finally结构。
package cn.dfjy.demo;
import java.util.InputMismatchException;
import java.util.Scanner;
public class Test05 {
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
/*
解决异常的思路：
使用异常机制 try catch finally
面试：
1. finally代码块不执行的唯一条件
虚拟机结束
*/
try {
System.out.println("请输入一个数字（分子）：");
int number1 = scanner.nextInt();
System.out.println("请输入一个数字（分母）：");
int number2 = scanner.nextInt();
System.out.println(number1 + "/" + number2 + "=" + number1/number2);
System.exit(0); // Terminates the currently running Java Virtual Machine 结束当前java虚拟机
System.out.println("return");
return; // 也挡不住 finally 的执行
} catch (InputMismatchException ex) {
System.out.println(ex.getMessage()); // 打印异常的信息：null
} catch (ArithmeticException ex) {
System.out.println(ex.getMessage()); // 打印异常的信息：/ by zero
} finally {
// 最终
System.out.println("try块中涉及的资源释放");
}
System.out.println("程序结束");
}
}
7. 异常捕获顺序
Java允许我们捕获多个异常，但需要注意它们的顺序。Java会选择第一个匹配的catch块执行，因此catch块的顺序很重要。
package cn.dfjy.demo;
import java.util.InputMismatchException;
import java.util.Scanner;
public class Test06 {
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
/*
解决异常的思路：
使用异常机制 try catch finally
catch顺序
1. 没有继承关系的，谁先谁后，都可以
2. 有继承关系的，记住父亲在后 Exception 兜底
*/
try {
System.out.println(args[0]);
System.out.println("请输入一个数字（分子）：");
int number1 = scanner.nextInt();
System.out.println("请输入一个数字（分母）：");
int number2 = scanner.nextInt();
System.out.println(number1 + "/" + number2 + "=" + number1/number2);
} catch (ArithmeticException ex) {
System.out.println(ex.getMessage()); // 打印异常的信息：/ by zero
} catch (InputMismatchException ex) {
System.out.println(ex.getMessage()); // 打印异常的信息：null
} catch (Exception ex) {
System.out.println(ex.getMessage());
} finally {
// 最终
System.out.println("try块中涉及的资源释放");
}
System.out.println("程序结束");
}
}
8. 抛出异常
在Java中，我们可以使用throw关键字在方法中抛出异常。
// 省略导包和主类声明
public class Test07 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
throw new Exception();
}
}
9. 使用 throws 声明异常
在方法中，我们可以使用throws关键字来声明可能抛出的异常，这样调用者就知道需要处理这些异常。
// 省略导包和主类声明
```java
// 省略导包和主类声明
public class Test08 {
public static void main(String[] args) {
try {
f01(-100);
} catch (Exception e) {
System.out.println(e.getMessage());
}
f02(-100);
System.out.println("代码正常走完");
}
public static void f01(int cj) throws Exception {
if (cj < 0) throw new Exception("成绩不能为负数！");
System.out.println("成绩：" + cj);
}
public static void f02(int cj) {
if (cj < 0) throw new RuntimeException("成绩不能为负数！");
System.out.println("成绩：" + cj);
}
}
10. 递归导致堆栈溢出
递归是一种有用的编程技巧，但如果没有正确的终止条件，它可能导致堆栈溢出。
// 省略导包和主类声明
public class Test09 {
public static void main(String[] args) {
main(args); // 这会导致 java.lang.StackOverflowError
System.out.println("结束！");
}
}
11. 自定义异常
最后，我们可以创建自己的自定义异常，并在方法中抛出它，然后在main方法中捕获和处理它。
// 省略导包和主类声明
public class Test10 {
public static void main(String[] args) {
try {
f01("公");
} catch (MyException e) {
System.out.println(e.getMessage());
}
System.out.println("正常结束");
}
public static void f01(String sex) throws MyException {
if (!"男".equals(sex) && !"女".equals(sex)) throw new MyException("性别必须是男或女");
System.out.println("性别正确");
}
}
总结
这些示例提供了关于Java异常处理的基本概念和实际应用。通过学习这些示例，你可以更好地理解如何使用异常处理来构建健壮的Java程序。异常处理是编写高质量、可维护的代码的关键部分，因此确保掌握这些概念是很有价值的。