JAVA那些事(八)异常处理

异常处理机制

Java中的异常处理机制是Java程序设计中非常重要的一个特性,它允许程序在出现错误或意外情况时进行适当的响应,而不是直接导致程序崩溃。异常处理遵循“捕获或者声明”原则,这意味着程序员要么捕获并处理可能发生的异常,要么声明方法可能抛出异常。

java使用异常对程序给出一个统一和相对简单的抛出和处理错误的机制。

如果一个方法本身能抛出异常,调用者可以捕获异常使之得到处理;

也可以回避异常,这时异常将在调用的堆栈中向下传递,直到被处理。

错误分类:

一类是非致命性的,通过某种修正后程序还能继续执行。这类错误称作异常。

另一类是致命性的,即程序遇到了非常严重的不正常状态,不能简单地恢复执行,这就是错误。、

异常分类:

检查型异常(Checked Exception): 这类异常在编译期间就会被检查,如果一个方法可能会抛出检查型异常,那么该方法必须使用 throws 关键字声明它可能抛出的异常类型,或者在方法内部捕获并处理这些异常。例如:IOExceptionSQLException 等。

public void readFile() throws IOException {
    File file = new File("file.txt");
    FileReader fr = new FileReader(file);
    // ...
}

运行时异常(Unchecked Exception): 这类异常不需要在方法签名中声明,通常是因为编程错误或者逻辑错误导致的,如空指针异常(NullPointerException)、数组越界异常(ArrayIndexOutOfBoundsException)等。虽然编译器不会强制要求处理这类异常,但良好的编程习惯建议在代码中适当处理这类异常。

public void processValue(int[] array, int index) {
    try {
        System.out.println(array[index]);
    } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

 

异常处理方式:

异常处理的方法有两种:

1.使用trycatchfinally结构对异常进行捕获和处理;

2.通过throwsthrow抛出异常

异常处理语句结构:

Java使用 try-catch-finally 结构来处理异常

格式;

try

{

   可能出现异常的程序代码

}

catch (异常类名1   异常对象名1)

异常类名1对应的异常处理代码   }

catch (异常类名2   异常对象名2)

异常类名2对应的异常处理代码  }

[ finally

  {  必须执行的代码     } ]

try 块中放置可能出现异常的代码,当发生异常时,控制流立即跳转到与之匹配的 catch 块。如果异常没有被捕获,程序将终止,并打印堆栈跟踪信息。finally 块总是在 try 或者 catch 后面执行,用于资源清理工作,如关闭文件、数据库连接等。

将可能发生异常的程序代码放置在try程序块中。程序运行过程中,如果该块内的代码没有出现任何异常,后面的各catch块不起任何作用。但如果该块内的代码出现了异常,系统将终止try块代码的执行,自动跳转到所发生的异常类对应的catch块中,执行该块中的代码。

其中的finally块是个可选项,如果含有finally块,无论异常是否发生,finally块的代码必定执行。 一个try块可以对应多个catch块,用于对多个异常类进行捕获。

以下4种特殊情况下,finally块不会被执行:

finally语句块中发生了异常;

在前面的代码中使用了System.exit()退出程序;

程序所在的线程死亡;

关闭CPU

e.g.

public class Exception1
{
  public static void main(String args[])
    {
      try
      {
          int a[]={1,2,3,4,5}, sum=0;
          for (int i=0; i<=5; i++) sum=sum+a[i];
          System.out.println("sum="+sum);
          System.out.println("Successfully! ");
       }
      catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e)
       {
         System.out.println("ArrayIndexOutOfBoundsException
              detected");
       }
      finally
       {
         System.out.println(" Programm Finished! ");
       }
   }  
} 

运行这段代码时,由于循环条件错误,程序会在遍历到第6个元素时抛出异常。此时,控制流会立即跳转到与之匹配的 catch 块,输出 "ArrayIndexOutOfBoundsException detected"。最后,无论是否发生异常,都会执行 finally 块中的代码,输出 "Programm Finished!"。

一个try块可以对应多个catch块,用于对多个异常类进行捕获:

当匹配某一个catch块的时候,就直接进入到这个catch块里面,后面在再有catch块的话,它不做任何处理,全部忽略掉;

所有catch块必须从最具体到最一般的顺序排列,即多个catch块中的异常出现继承关系,父类异常catch块放在最下面;

抛出异常

通常情况下,异常是由系统自动捕获的。但程序员也可以自己通过throw语句抛出异常。

格式如下:

    throw  new 异常类名(信息)

    异常类名  e=new 异常类名(信息);

     throw e;

抛出异常选项

 在有些情况下,一个方法并不需要处理它所生成的异常,而是向上传递,由调用该方法的其他方法来捕获该异常,这时就要用到throws子句。其格式如下:

返回值类型名  方法名([参数表]throws 异常类型名

{ 

声明部分

 语句部分

}

public void readAndProcessFile() throws FileNotFoundException, IOException {
    // 方法体内的代码
}

e,g,实例

public class Exception4
  {
  public static int Sum() throws  NegativeArraySizeException
   {
      int s = 0;
      int x[] = new int[-4];
      for (int i=0; i<4; i++) 
         {
              x[i]=i;
              s = s + x[i];
          }
       return s;
 }

public static void main(String args[])
   {
     try
      {
        System.out.println(Sum());
      }
     catch (NegativeArraySizeException e)
      {
        System.out.println("异常信息:"+e.toString());
      }
    }
  }

 

代码定义了一个名为 Exception4 的类,其中包含两个方法:Sum()main(String args[])。主要目的是演示如何抛出和捕获 NegativeArraySizeException 异常。

  1. 方法 Sum()

    • 定义为静态方法,返回一个整数。
    • 使用 throws NegativeArraySizeException 声明此方法可能会抛出 NegativeArraySizeException 异常。
    • 在该方法内部尝试创建一个大小为 -4 的数组,由于数组长度不能为负数,在创建时会抛出 NegativeArraySizeException 异常。
    • 即使创建数组的语句会导致异常,后续代码仍尝试对这个不存在的数组进行初始化和求和操作,但实际在创建数组时程序就已经抛出了异常,并不会执行到这些语句。
  2. main(String args[]) 方法:

    • 包含一个 try-catch 结构来捕获可能由 Sum() 方法抛出的 NegativeArraySizeException 异常。
    • 在 try 块中调用 Sum() 方法并打印其返回值。
    • 当 Sum() 方法抛出异常时,控制流会立即跳转到相应的 catch 块,这里输出了捕获到的异常信息。

 自定义异常类

自定义异常类可以通过继承Exception类来实现。其一般形式为:

class   自定义异常类名   extends Exception

{

        异常类体;

}

class MyCustomException extends Exception {
    public MyCustomException(String message) {
        super(message);
    }
}

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