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。

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。

错误种类:编译错误,运行错误。

编译错误

指的是代码的语法错误**

运行错误

运行时遇到的错误,一般称为异常,异常可以被处理也就是捕获

异常机制

java推出异常机制为了让错误不影响整体的系统可用性,也就是虽然程序出点了一点问题,但是还是可以继续工作。
Java异常机制 - 图2

  1. public class ExceptionTest2 {
  2. public static void main (String[] args) {
  3. try {
  4. int len =getStrLength(null);
  5. } catch(NullPointerException e) {
  6. System.out.println("空指针异常");
  7. }
  8. System.out.println("程序执行到这");
  9. }
  10. public static int getStrLength(String str){
  11. return str.length();
  12. }
  13. }

不用异常让代码更健全:判断一下参数的合法性

  1. public class ExceptionTest2 {
  2. public static void main(String[] args) {
  3. int len=getStrLength(null);
  4. System.out.println("程序执行到这:"+len);}
  5. // 获取字符串的长度
  6. public static int getStrLength(String str) {
  7. if(str!=null){
  8. return str.length();}
  9. else{
  10. return 0;
  11. }
  12. }
  13. }

Java异常类

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.lang.Exception ,java.lang.NullPointerException 是不需要import的)
Java异常机制 - 图3
Java异常机制 - 图4

常见的异常类


Java 根据各个类库也定义了一些其他的异常,下面的表中列出了 Java 的非检查性异常。

异常 描述
ArithmeticException 当出现异常的运算条件时,抛出此异常。例如,一个整数”除以零”时,抛出此类的一个实例。
ArrayIndexOutOfBoundsException 用非法索引访问数组时抛出的异常。如果索引为负或大于等于数组大小,则该索引为非法索引。
ArrayStoreException 试图将错误类型的对象存储到一个对象数组时抛出的异常。
ClassCastException 当试图将对象强制转换为不是实例的子类时,抛出该异常。
IllegalArgumentException 抛出的异常表明向方法传递了一个不合法或不正确的参数。
IllegalMonitorStateException 抛出的异常表明某一线程已经试图等待对象的监视器,或者试图通知其他正在等待对象的监视器而本身没有指定监视器的线程。
IllegalStateException 在非法或不适当的时间调用方法时产生的信号。换句话说,即 Java 环境或 Java 应用程序没有处于请求操作所要求的适当状态下。
IllegalThreadStateException 线程没有处于请求操作所要求的适当状态时抛出的异常。
IndexOutOfBoundsException 指示某排序索引(例如对数组、字符串或向量的排序)超出范围时抛出。
NegativeArraySizeException 如果应用程序试图创建大小为负的数组,则抛出该异常。
NullPointerException 当应用程序试图在需要对象的地方使用 null 时,抛出该异常
NumberFormatException 当应用程序试图将字符串转换成一种数值类型,但该字符串不能转换为适当格式时,抛出该异常。
SecurityException 由安全管理器抛出的异常,指示存在安全侵犯。
StringIndexOutOfBoundsException 此异常由 String 方法抛出,指示索引或者为负,或者超出字符串的大小。
UnsupportedOperationException 当不支持请求的操作时,抛出该异常。
IOExecption 操作输入流和输出流可能出现的异常

下面的表中列出了 Java 定义在 java.lang 包中的检查性异常类。

异常 描述
ClassNotFoundException 应用程序试图加载类时,找不到相应的类,抛出该异常。
CloneNotSupportedException 当调用 Object 类中的 clone 方法克隆对象,但该对象的类无法实现 Cloneable 接口时,抛出该异常。
IllegalAccessException 拒绝访问一个类的时候,抛出该异常。
InstantiationException 当试图使用 Class 类中的 newInstance 方法创建一个类的实例,而指定的类对象因为是一个接口或是一个抽象类而无法实例化时,抛出该异常。
InterruptedException 一个线程被另一个线程中断,抛出该异常。
NoSuchFieldException 请求的变量不存在
NoSuchMethodException 请求的方法不存在

异常方法

下面的列表是 Throwable 类的主要方法:

序号 方法及说明
1 public String getMessage()
返回关于发生的异常的详细信息。这个消息在Throwable 类的构造函数中初始化了。
2 public Throwable getCause()
返回一个Throwable 对象代表异常原因。
3 public String toString()
使用getMessage()的结果返回类的串级名字。
4 public void printStackTrace()
打印toString()结果和栈层次到System.err,即错误输出流。
5 public StackTraceElement [] getStackTrace()
返回一个包含堆栈层次的数组。下标为0的元素代表栈顶,最后一个元素代表方法调用堆栈的栈底。
6 public Throwable fillInStackTrace()
用当前的调用栈层次填充Throwable 对象栈层次,添加到栈层次任何先前信息中。

多重捕获

多个catch

  1. public class ExceptionTest4 {
  2. public static void main(String[] args) {
  3. int num = 0;
  4. try {
  5. num = getInt("小王");
  6. } catch (NumberFormatException e) {
  7. } catch (NullPointerException e) {
  8. }
  9. System.out.println(num);
  10. }
  11. // 字符串转换为数字
  12. public static int getInt(String str) {
  13. return Integer.parseInt(str);
  14. }
  15. }

由于这些Exceptions 都是继承于 Exception,所以可以直接用一个Exception 捕获所有异常

  1. public class ExceptionTest4 {
  2. public static void main(String[] args) {
  3. int num = 0;
  4. try {
  5. num = getInt("小王");
  6. } catch (Exception e) {
  7. }
  8. System.out.println(num);
  9. }
  10. // 字符串转换为数字
  11. public static int getInt(String str) {
  12. return Integer.parseInt(str);
  13. }
  14. }

抛出异常

手动抛出异常,如我们不知道怎么去处理一些超出预期的数据的时候,把异常给上层去处理,上层如果不知道,继续上抛。

throws/throw 关键字

  1. import java.io.*;
  2. public class className
  3. {
  4. public void deposit(double amount) throws RemoteException
  5. {
  6. // Method implementation
  7. throw new RemoteException();
  8. }
  9. //Remainder of class definition
  10. }

使用 throw 关键字抛出一个异常,无论它是新实例化的还是刚捕获到的。

一个方法可以声明抛出多个异常,多个异常之间用逗号隔开。

  1. public void withdraw(double amount) throws RemoteException,InsufficientFundsException{
  2. }

异常的错误显示称为异常堆栈,在堆栈中可以看出错误的一些信息,哪一行,哪个方法调用等,要善于看异常堆栈。
RunTimeException 和其余的 Exception 有个不同点,那就是在我们抛出的时候,并不需要在方法上约定可能抛出的异常。

  1. public class ExceptionTest8 {
  2. public static void main(String[] args) {
  3. int num = 0;
  4. try {
  5. num = getInt(null);
  6. } catch (Exception e) {
  7. System.out.println(e.getMessage());
  8. }
  9. System.out.println(num);
  10. }
  11. public static int getInt(String str) throws Exception {
  12. if (str == null) {
  13. throw new Exception("姓名不能为空");
  14. }
  15. return Integer.parseInt(str);
  16. }
  17. }

finally关键字

finally 关键字用来创建在 try 代码块后面执行的代码块。
无论是否发生异常,finally 代码块中的代码总会被执行。
在 finally 代码块中,可以运行清理类型等收尾善后性质的语句。
finally 代码块出现在 catch 代码块最后,语法如下:

  1. try{
  2. // 程序代码
  3. }catch(异常类型1 异常的变量名1){
  4. // 程序代码
  5. }catch(异常类型2 异常的变量名2){
  6. // 程序代码
  7. }finally{
  8. // 程序代码
  9. }

注意下面事项:

  • catch 不能独立于 try 存在。
  • 在 try/catch 后面添加 finally 块并非强制性要求的。
  • try 代码后不能既没 catch 块也没 finally 块。
  • try, catch, finally 块之间不能添加任何代码。

    Java异常机制 - 图5

    ```java import com.youkeda.service.UserService; import com.youkeda.model.User; import java.util.List; import java.util.ArrayList;

public class UserServiceImpl implements UserService {

  1. private static List<User> USERS = new ArrayList<>();
  2. static {
  3. User user = new User();
  4. user.setNickName("爱吹风的牛");
  5. user.setUserName("niu");
  6. user.setPassword("Niu123");
  7. USERS.add(user);
  8. user = new User();
  9. user.setNickName("我爱西红柿");
  10. user.setUserName("xihongshi");
  11. user.setPassword("Didi5");
  12. USERS.add(user);
  13. }
  14. public User login(String userName, String password) throws Exception {
  15. if (userName == null || password == null) {
  16. throw new Exception("用户名或者密码为空");
  17. }
  18. for (User user : USERS) {
  19. if (user.getUserName().equals(userName) && user.getPassword().equals(password)) {
  20. return user;
  21. }
  22. }
  23. return null;
  24. }

}

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  2. # 自定义异常
  3. 在 Java 中你可以自定义异常。编写自己的异常类时需要记住下面的几点。
  4. - 所有异常都必须是 Throwable 的子类。
  5. - 如果希望写一个检查性异常类,则需要继承 Exception 类。
  6. - 如果你想写一个运行时异常类,那么需要继承 RuntimeException 类。
  7. 在UserService中,login上抛出了Exception 这个实在搞不明白是啥异常,创建一个ParamNullException就清楚多了
  8. ```java
  9. public class ParamNullException extends Exception {
  10. }
  1. public User login(String userName,
  2. String password) throws ParamNullException {
  3. if (userName == null || password == null) {
  4. throw new ParamNullException();
  5. }
  6. for (User user : USERS) {
  7. if (user.getUserName().equals(userName) && user.getPassword().equals(password)) {
  8. return user;
  9. }
  10. }
  11. return null;
  12. }

通用异常

在Java中定义了两种类型的异常和错误。

  • JVM(Java虚拟机) 异常:由 JVM 抛出的异常或错误。例如:NullPointerException 类,ArrayIndexOutOfBoundsException 类,ClassCastException 类。
  • 程序级异常:由程序或者API程序抛出的异常。例如 IllegalArgumentException 类,IllegalStateException 类。