男主角小明每天开车上班,正常车程1小时。但是,不出意外的话,可能会出现意外。
出现意外,即为异常情况。我们会做相应的处理。如果不处理,到不了公司。处理完了,就可以正常开车去公司。
在使用计算机语言进行项目开发的过程中,即使程序员把代码写得尽善尽美
,在系统的运行过程中仍然会遇到一些问题,因为很多问题不是靠代码能够避免的,比如:客户输入数据的格式问题
,读取文件是否存在
,网络是否始终保持通畅
等等。
异常指的并不是语法错误和逻辑错误。语法错了,编译不通过,不会产生字节码文件,根本不能运行。
代码逻辑错误,只是没有得到想要的结果,例如:求a与b的和,你写成了a-b
Java中是如何表示不同的异常情况,又是如何让程序员得知,并处理异常的呢?
Java中把不同的异常用不同的类表示,一旦发生某种异常,就创建该异常类型的对象
,并且抛出(throw)。然后程序员可以捕获(catch)到这个异常对象,并处理;如果没有捕获(catch)这个异常对象,那么这个异常对象将会导致程序终止。
举例:
运行下面的程序,程序会产生一个数组角标越界异常ArrayIndexOfBoundsException
。我们通过图解来解析下异常产生和抛出的过程。
public class ArrayTools {
// 对给定的数组通过给定的角标获取元素。
public static int getElement(int[] arr, int index) {
int element = arr[index];
return element;
}
}
测试类
public class ExceptionDemo {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = { 34, 12, 67 };
intnum = ArrayTools.getElement(arr, 4)
System.out.println("num=" + num);
System.out.println("over");
}
}
上述程序执行过程图解:
对于程序出现的异常,一般有两种解决方法:一是遇到错误就终止程序的运行。另一种方法是程序员在编写程序时,就充分考虑到各种可能发生的异常和错误,极力预防和避免。实在无法避免的,要编写相应的代码进行异常的检测、以及异常的处理
,保证代码的健壮性
。
java.lang.Throwable
类是Java程序执行过程中发生的异常事件对应的类的根父类。
Throwable中的常用方法:
public void printStackTrace()
:打印异常的详细信息。
包含了异常的类型、异常的原因、异常出现的位置、在开发和调试阶段都得使用printStackTrace。
public String getMessage()
:获取发生异常的原因。
Throwable可分为两类:Error和Exception。分别对应着java.lang.Error
与java.lang.Exception
两个类。
**Error:**Java虚拟机无法解决的严重问题。如:JVM系统内部错误、资源耗尽等严重情况。一般不编写针对性的代码进行处理。
Exception: 其它因编程错误或偶然的外在因素导致的一般性问题,需要使用针对性的代码进行处理,使程序继续运行。否则一旦发生异常,程序也会挂掉。例如:
说明:
- 无论是Error还是Exception,还有很多子类,异常的类型非常丰富。当代码运行出现异常时,特别是我们不熟悉的异常时,不要紧张,把异常的简单类名,拷贝到API中去查去认识它即可。
- 我们本章讲的异常处理,其实针对的就是Exception。
Java程序的执行分为编译时过程和运行时过程。有的错误只有在运行时
才会发生。比如:除数为0,数组下标越界等。
因此,根据异常可能出现的阶段,可以将异常分为:
警示
当前代码可能发生(不是一定发生)
xx异常,并明确督促
程序员提前编写处理它的代码。如果程序员没有编写
对应的异常处理代码,则编译器就会直接判定编译失败,从而不能生成字节码文件。通常,这类异常的发生不是由程序员的代码引起的,或者不是靠加简单判断就可以避免的,例如:FileNotFoundException(文件找不到异常)。最常见的就是VirtualMachineError,它有两个经典的子类:StackOverflowError、OutOfMemoryError。
package com.atguigu.exception;
import org.junit.Test;
public class TestStackOverflowError {
@Test
public void test01(){
//StackOverflowError
recursion();
}
public void recursion(){ //递归方法
recursion();
}
}
package com.atguigu.exception;
import org.junit.Test;
public class TestOutOfMemoryError {
@Test
public void test02(){
//OutOfMemoryError
//方式一:
int[] arr = new int[Integer.MAX_VALUE];
}
@Test
public void test03(){
//OutOfMemoryError
//方式二:
StringBuilder s = new StringBuilder();
while(true){
s.append("atguigu");
}
}
}
package com.atguigu.exception;
import org.junit.Test;
import java.util.Scanner;
public class TestRuntimeException {
@Test
public void test01(){
//NullPointerException
int[][] arr = new int[3][];
System.out.println(arr[0].length);
}
@Test
public void test02(){
//ClassCastException
Object obj = 15;
String str = (String) obj;
}
@Test
public void test03(){
//ArrayIndexOutOfBoundsException
int[] arr = new int[5];
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
System.out.println(arr[i]);
}
}
@Test
public void test04(){
//InputMismatchException
Scanner input = new Scanner(System.in);
System.out.print("请输入一个整数:");//输入非整数
int num = input.nextInt();
input.close();
}
@Test
public void test05(){
int a = 1;
int b = 0;
//ArithmeticException
System.out.println(a/b);
}
}
package com.atguigu.exception;
import org.junit.Test;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;
public class TestCheckedException {
@Test
public void test06() {
Thread.sleep(1000);//休眠1秒 InterruptedException
}
@Test
public void test07(){
Class c = Class.forName("java.lang.String");//ClassNotFoundException
}
@Test
public void test08() {
Connection conn = DriverManager.getConnection("...."); //SQLException
}
@Test
public void test09() {
FileInputStream fis = new FileInputStream("尚硅谷Java秘籍.txt"); //FileNotFoundException
}
@Test
public void test10() {
File file = new File("尚硅谷Java秘籍.txt");
FileInputStream fis = new FileInputStream(file);//FileNotFoundException
int b = fis.read();//IOException
while(b != -1){
System.out.print((char)b);
b = fis.read();//IOException
}
fis.close();//IOException
}
}
在编写程序时,经常要在可能出现错误的地方加上检测的代码,如进行x/y运算时,要检测分母为0
,数据为空
,输入的不是数据而是字符
等。过多的if-else分支会导致程序的代码加长
、臃肿
,可读性差
,程序员需要花很大的精力“堵漏洞
”。因此采用异常处理机制。
Java异常处理
Java采用的异常处理机制,是将异常处理的程序代码集中在一起
,与正常的程序代码分开,使得程序简洁、优雅,并易于维护。
Java异常处理的方式:
方式一:try-catch-finally
方式二:throws + 异常类型
Java提供了异常处理的抓抛模型。
抛出(throw)异常
。捕获(catch)异常
。捕获异常语法如下:
try{
...... //可能产生异常的代码
}
catch( 异常类型1 e ){
...... //当产生异常类型1型异常时的处置措施
}
catch( 异常类型2 e ){
...... //当产生异常类型2型异常时的处置措施
}
finally{
...... //无论是否发生异常,都无条件执行的语句
}
1、整体执行过程:
当某段代码可能发生异常,不管这个异常是编译时异常(受检异常)还是运行时异常(非受检异常),我们都可以使用try块将它括起来,并在try块下面编写catch分支尝试捕获对应的异常对象。
2、try
try{…}语句块
选定捕获异常的范围,将可能出现异常的业务逻辑代码放在try语句块中。3、catch (Exceptiontype e)
catch分支,分为两个部分,catch()中编写异常类型和异常参数名,{}中编写如果发生了这个异常,要做什么处理的代码。
如果明确知道产生的是何种异常,可以用该异常类作为catch的参数;也可以用其父类作为catch的参数。
比如:可以用ArithmeticException类作为参数的地方,就可以用RuntimeException类作为参数,或者用所有异常的父类Exception类作为参数。但不能是与ArithmeticException类无关的异常,如NullPointerException(catch中的语句将不会执行)。
每个try语句块可以伴随一个或多个catch语句,用于处理可能产生的不同类型的异常对象。
如果有多个catch分支,并且多个异常类型有父子类关系,必须保证小的子异常类型在上,大的父异常类型在下。否则,报错。
catch中常用异常处理的方式
public String getMessage()
:获取异常的描述信息,返回字符串
public void printStackTrace()
:打印异常的跟踪栈信息并输出到控制台。包含了异常的类型、异常的原因、还包括异常出现的位置,在开发和调试阶段,都得使用printStackTrace()。
举例1:
public class IndexOutExp {
public static void main(String[] args) {
String friends[] = { "lisa", "bily", "kessy" };
try {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.println(friends[i]);
}
} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
System.out.println("index err");
}
System.out.println("\nthis is the end");
}
}
举例2:
public class DivideZero1 {
int x;
public static void main(String[] args) {
int y;
DivideZero1 c = new DivideZero1();
try {
y = 3 / c.x;
} catch (ArithmeticException e) {
System.out.println("divide by zero error!");
}
System.out.println("program ends ok!");
}
}
举例3:
@Test
public void test1(){
try{
String str1 = "atguigu.com";
str1 = null;
System.out.println(str1.charAt(0));
}catch(NullPointerException e){
//异常的处理方式1
System.out.println("不好意思,亲~出现了小问题,正在加紧解决...");
}catch(ClassCastException e){
//异常的处理方式2
System.out.println("出现了类型转换的异常");
}catch(RuntimeException e){
//异常的处理方式3
System.out.println("出现了运行时异常");
}
//此处的代码,在异常被处理了以后,是可以正常执行的
System.out.println("hello");
}
举例4:
因为异常会引发程序跳转,从而会导致有些语句执行不到。而程序中有一些特定的代码无论异常是否发生,都需要执行
。例如,数据库连接、输入流输出流、Socket连接、Lock锁的关闭等,这样的代码通常就会放到finally块中。所以,我们通常将一定要被执行的代码声明在finally中。
不论在try代码块中是否发生了异常事件,catch语句是否执行,catch语句是否有异常,catch语句中是否有return,finally块中的语句都会被执行。
finally语句和catch语句是可选的,但finally不能单独使用。
try{
}finally{
}
举例1:确保资源关闭
package com.atguigu.keyword;
import java.util.InputMismatchException;
import java.util.Scanner;
public class TestFinally {
public static void main(String[] args) {
Scanner input = new Scanner(System.in);
try {
System.out.print("请输入第一个整数:");
int a = input.nextInt();
System.out.print("请输入第二个整数:");
int b = input.nextInt();
int result = a/b;
System.out.println(a + "/" + b +"=" + result);
} catch (InputMismatchException e) {
System.out.println("数字格式不正确,请输入两个整数");
}catch (ArithmeticException e){
System.out.println("第二个整数不能为0");
} finally {
System.out.println("程序结束,释放资源");
input.close();
}
}
@Test
public void test1(){
FileInputStream fis = null;
try{
File file = new File("hello1.txt");
fis = new FileInputStream(file);//FileNotFoundException
int b = fis.read();//IOException
while(b != -1){
System.out.print((char)b);
b = fis.read();//IOException
}
}catch(IOException e){
e.printStackTrace();
}finally{
try {
if(fis != null)
fis.close();//IOException
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
举例2:从try回来
public class FinallyTest1 {
public static void main(String[] args) {
int result = test("12");
System.out.println(result);
}
public static int test(String str){
try{
Integer.parseInt(str);
return 1;
}catch(NumberFormatException e){
return -1;
}finally{
System.out.println("test结束");
}
}
}
举例3:从catch回来
public class FinallyTest2 {
public static void main(String[] args) {
int result = test("a");
System.out.println(result);
}
public static int test(String str) {
try {
Integer.parseInt(str);
return 1;
} catch (NumberFormatException e) {
return -1;
} finally {
System.out.println("test结束");
}
}
}
举例4:从finally回来
public class FinallyTest3 {
public static void main(String[] args) {
int result = test("a");
System.out.println(result);
}
public static int test(String str) {
try {
Integer.parseInt(str);
return 1;
} catch (NumberFormatException e) {
return -1;
} finally {
System.out.println("test结束");
return 0;
}
}
}
笔试题:
public class ExceptionTest {
public static void main(String[] args) {
int result = test();
System.out.println(result); //100
}
public static int test(){
int i = 100;
try {
return i;
} finally {
i++;
}
}
}
笔试题:final、finally、finalize有什么区别?
编写一个类ExceptionTest,在main方法中使用try、catch、finally,要求:
在try块中,编写被零除的代码。
在catch块中,捕获被零除所产生的异常,并且打印异常信息
在finally块中,打印一条语句。
前面使用的异常都是RuntimeException类
或是它的子类
,这些类的异常的特点是:即使没有使用try和catch捕获,Java自己也能捕获,并且编译通过 ( 但运行时会发生异常使得程序运行终止 )。所以,对于这类异常,可以不作处理,因为这类异常很普遍,若全处理可能会对程序的可读性和运行效率产生影响。
如果抛出的异常是IOException等类型的非运行时异常
,则必须捕获,否则编译错误
。也就是说,我们必须处理编译时异常,将异常进行捕捉,转化为运行时异常。
编译时异常
,不处理编译不通过,但是在当前方法体中可能不适合处理
或无法给出合理的处理方式
,则此方法应显示地
声明抛出异常,表明该方法将不对这些异常进行处理,而由该方法的调用者负责处理。throws语句
可以声明抛出异常的列表,throws后面的异常类型可以是方法中产生的异常类型,也可以是它的父类。声明异常格式:
修饰符 返回值类型 方法名(参数) throws 异常类名1,异常类名2…{ }
在throws后面可以写多个异常类型,用逗号隔开。
举例:
public void readFile(String file) throws FileNotFoundException,IOException {
...
// 读文件的操作可能产生FileNotFoundException或IOException类型的异常
FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
//...
}
举例:针对于编译时异常
package com.atguigu.keyword;
public class TestThrowsCheckedException {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("上课.....");
try {
afterClass();//换到这里处理异常
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
System.out.println("准备提前上课");
}
System.out.println("上课.....");
}
public static void afterClass() throws InterruptedException {
for(int i=10; i>=1; i--){
Thread.sleep(1000);//本来应该在这里处理异常
System.out.println("距离上课还有:" + i + "分钟");
}
}
}
举例:针对于运行时异常:
throws后面也可以写运行时异常类型,只是运行时异常类型,写或不写对于编译器和程序执行来说都没有任何区别。如果写了,唯一的区别就是调用者调用该方法后,使用try…catch结构时,IDEA可以获得更多的信息,需要添加哪种catch分支。
package com.atguigu.keyword;
import java.util.InputMismatchException;
import java.util.Scanner;
public class TestThrowsRuntimeException {
public static void main(String[] args) {
Scanner input = new Scanner(System.in);
try {
System.out.print("请输入第一个整数:");
int a = input.nextInt();
System.out.print("请输入第二个整数:");
int b = input.nextInt();
int result = divide(a,b);
System.out.println(a + "/" + b +"=" + result);
} catch (ArithmeticException | InputMismatchException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
input.close();
}
}
public static int divide(int a, int b)throws ArithmeticException{
return a/b;
}
}
方法重写时,对于方法签名是有严格要求的。复习:
(1)方法名必须相同
(2)形参列表必须相同
(3)返回值类型
- 基本数据类型和void:必须相同
- 引用数据类型:<=
(4)权限修饰符:>=,而且要求父类被重写方法在子类中是可见的
(5)不能是static,final修饰的方法
此外,对于throws异常列表要求:
throws 编译时异常类型
”,那么重写方法时,throws的编译时异常类型必须 <= 被重写方法throws的编译时异常类型,或者不throws编译时异常。throws 运行时异常类型
”没有要求。package com.atguigu.keyword;
import java.io.IOException;
class Father{
public void method()throws Exception{
System.out.println("Father.method");
}
}
class Son extends Father{
@Override
public void method() throws IOException,ClassCastException {
System.out.println("Son.method");
}
}
前提:对于异常,使用相应的处理方式。此时的异常,主要指的是编译时异常。
Java 中异常对象的生成有两种方式:
由虚拟机自动生成:程序运行过程中,虚拟机检测到程序发生了问题,那么针对当前代码,就会在后台自动创建一个对应异常类的实例对象并抛出。
由开发人员手动创建:new 异常类型([实参列表]);
,如果创建好的异常对象不抛出对程序没有任何影响,和创建一个普通对象一样,但是一旦throw抛出,就会对程序运行产生影响了。
throw new 异常类名(参数);
throw语句抛出的异常对象,和JVM自动创建和抛出的异常对象一样。
如果是编译时异常类型的对象,同样需要使用throws或者try…catch处理,否则编译不通过。
如果是运行时异常类型的对象,编译器不提示。
可以抛出的异常必须是Throwable或其子类的实例。下面的语句在编译时将会产生语法错误:
throw new String("want to throw");
无论是编译时异常类型的对象,还是运行时异常类型的对象,如果没有被try…catch合理的处理,都会导致程序崩溃。
throw语句会导致程序执行流程被改变,throw语句是明确抛出一个异常对象,因此它下面的代码将不会执行
。
如果当前方法没有try…catch处理这个异常对象,throw语句就会代替return语句
提前终止当前方法的执行,并返回一个异常对象给调用者。
package com.atguigu.keyword;
public class TestThrow {
public static void main(String[] args) {
try {
System.out.println(max(4,2,31,1));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
try {
System.out.println(max(4));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
try {
System.out.println(max());
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static int max(int... nums){
if(nums == null || nums.length==0){
throw new IllegalArgumentException("没有传入任何整数,无法获取最大值");
}
int max = nums[0];
for (int i = 1; i < nums.length; i++) {
if(nums[i] > max){
max = nums[i];
}
}
return max;
}
}
Java中不同的异常类,分别表示着某一种具体的异常情况。那么在开发中总是有些异常情况是核心类库中没有定义好的,此时我们需要根据自己业务的异常情况来定义异常类。例如年龄负数问题,考试成绩负数问题,某员工已在团队中等。
(1)要继承一个异常类型
自定义一个编译时异常类型:自定义类继承java.lang.Exception
。
自定义一个运行时异常类型:自定义类继承java.lang.RuntimeException
。
(2)建议大家提供至少两个构造器,一个是无参构造,一个是(String message)构造器。
(3)自定义异常需要提供serialVersionUID
自定义的异常只能通过throw抛出。
自定义异常最重要的是异常类的名字和message属性。当异常出现时,可以根据名字判断异常类型。比如:TeamException("成员已满,无法添加");
、 TeamException("该员工已是某团队成员");
自定义异常对象只能手动抛出。抛出后由try…catch处理,也可以甩锅throws给调用者处理。
举例1:
class MyException extends Exception {
static final long serialVersionUID = 23423423435L;
private int idnumber;
public MyException(String message, int id) {
super(message);
this.idnumber = id;
}
public int getId() {
return idnumber;
}
}
public class MyExpTest {
public void regist(int num) throws MyException {
if (num < 0)
throw new MyException("人数为负值,不合理", 3);
else
System.out.println("登记人数" + num);
}
public void manager() {
try {
regist(100);
} catch (MyException e) {
System.out.print("登记失败,出错种类" + e.getId());
}
System.out.print("本次登记操作结束");
}
public static void main(String args[]) {
MyExpTest t = new MyExpTest();
t.manager();
}
}
举例2:
package com.atguigu.define;
//自定义异常:
public class NotTriangleException extends Exception{
static final long serialVersionUID = 13465653435L;
public NotTriangleException() {
}
public NotTriangleException(String message) {
super(message);
}
}
package com.atguigu.define;
public class Triangle {
private double a;
private double b;
private double c;
public Triangle(double a, double b, double c) throws NotTriangleException {
if(a<=0 || b<=0 || c<=0){
throw new NotTriangleException("三角形的边长必须是正数");
}
if(a+b<=c || b+c<=a || a+c<=b){
throw new NotTriangleException(a+"," + b +"," + c +"不能构造三角形,三角形任意两边之后必须大于第三边");
}
this.a = a;
this.b = b;
this.c = c;
}
public double getA() {
return a;
}
public void setA(double a) throws NotTriangleException{
if(a<=0){
throw new NotTriangleException("三角形的边长必须是正数");
}
if(a+b<=c || b+c<=a || a+c<=b){
throw new NotTriangleException(a+"," + b +"," + c +"不能构造三角形,三角形任意两边之后必须大于第三边");
}
this.a = a;
}
public double getB() {
return b;
}
public void setB(double b) throws NotTriangleException {
if(b<=0){
throw new NotTriangleException("三角形的边长必须是正数");
}
if(a+b<=c || b+c<=a || a+c<=b){
throw new NotTriangleException(a+"," + b +"," + c +"不能构造三角形,三角形任意两边之后必须大于第三边");
}
this.b = b;
}
public double getC() {
return c;
}
public void setC(double c) throws NotTriangleException {
if(c<=0){
throw new NotTriangleException("三角形的边长必须是正数");
}
if(a+b<=c || b+c<=a || a+c<=b){
throw new NotTriangleException(a+"," + b +"," + c +"不能构造三角形,三角形任意两边之后必须大于第三边");
}
this.c = c;
}
@Override
public String toString() {
return "Triangle{" +
"a=" + a +
", b=" + b +
", c=" + c +
'}';
}
}
package com.atguigu.define;
public class TestTriangle {
public static void main(String[] args) {
Triangle t = null;
try {
t = new Triangle(2,2,3);
System.out.println("三角形创建成功:");
System.out.println(t);
} catch (NotTriangleException e) {
System.err.println("三角形创建失败");
e.printStackTrace();
}
try {
if(t != null) {
t.setA(1);
}
System.out.println("三角形边长修改成功");
} catch (NotTriangleException e) {
System.out.println("三角形边长修改失败");
e.printStackTrace();
}
}
}
练习1:
public class ReturnExceptionDemo {
static void methodA() {
try {
System.out.println("进入方法A");
throw new RuntimeException("制造异常");
}finally {
System.out.println("用A方法的finally");
}
}
static void methodB() {
try {
System.out.println("进入方法B");
return;
} finally {
System.out.println("调用B方法的finally");
}
}
public static void main(String[] args) {
try {
methodA();
} catch (Exception e) {
System.out.println(e.getMessage());
}
methodB();
}
}
练习2:
从键盘接收学生成绩,成绩必须在0~100之间。
自定义成绩无效异常。
编写方法接收成绩并返回该成绩,如果输入无效,则抛出自定义异常。
练习3:
编写应用程序EcmDef.java,接收命令行的两个参数,要求不能输入负数,计算两数相除。
对数据类型不一致(NumberFormatException)、缺少命令行参数(ArrayIndexOutOfBoundsException、
除0(ArithmeticException)及输入负数(EcDef 自定义的异常)进行异常处理。
提示:
(1)在主类(EcmDef)中定义异常方法(ecm)完成两数相除功能。
(2)在main()方法中使用异常处理语句进行异常处理。
(3)在程序中,自定义对应输入负数的异常类(EcDef)。
(4)运行时接受参数 java EcmDef 20 10 //args[0]=“20” args[1]=“10”
(5)Interger类的static方法parseInt(String s)将s转换成对应的int值。
如:int a=Interger.parseInt(“314”); //a=314;
类比:上游排污,下游治污
小哲理:
世界上最遥远的距离
,是我在if
里你在else
里,似乎一直相伴又永远分离;
世界上最痴心的等待
,是我当case
你是switch
,或许永远都选不上自己;
世界上最真情的相依
,是你在try
我在catch
。无论你发神马脾气,我都默默承受,静静处理。到那时,再来期待我们的finally
。
歌词: