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    Java中异常的产生原因及如何处理

    王林王林2023-04-20 12:37:06转载28

    Java中的异常(Exception)又称为例外,是一个在程序执行期间发生的事件,它中断正在执行程序的正常指令流。为了能够及时有效地处理程序中的运行错误,必须使用异常类。

    1. 异常产生的原因和分类

    1.1 异常产生的原因

    在Java中异常产生,主要是有三种原因:

    (1)编写程序代码中的错误产生的异常,比如数组越界、空指针异常等,这种异常叫做未检查的异常,一般需要在类中处理这些异常

    (2)Java内部错误发生的异常,Java虚拟机产生异常

    (3)通过throw(抛出异常)语句手动生成的异常,这种异常叫做检查的异常,一般是用来给方法调用者一些必要的信息

    1.2 异常分类

    (1)Throwable:是异常体系的顶层类,其派生出两个重要的子类, Error 和 Exception

    而 Error 和 Exception 两子类分别表示错误和异常。

    区别就是不检查异常(Unchecked Exception)和检查异常(Checked Exception)。

    (2)Exception 类用于用户程序可能出现的异常情况,它也是用来创建自定义异常类型类的类。

    (3)Error 定义了在通常环境下不希望被程序捕获的异常。Error 类型的异常用于 Java 运行时由系统显示与运行时系统本身有关的错误。堆栈溢出是这种错误的一例。

    异常可能在编译时发生,也有可能在程序运行时发生,根据发生时机不同,可以分为:

    运行时异常都是 RuntimeException 类及其子类异常,如 NullPointerException、IndexOutOfBoundsException 等,这些异常是不检查异常,程序中可以选择捕获处理,也可以不处理。这些异常一般由程序逻辑错误引起,程序应该从逻辑角度尽可能避免这类异常的发生。

    比如:

    编译时异常是指 RuntimeException 以外的异常,类型上都属于 Exception 类及其子类。从程序语法角度讲是必须进行处理的异常,如果不处理,程序就不能编译通过。如 IOException、ClassNotFoundException 等以及用户自定义的 Exception 异常,一般情况下不自定义检查异常。

    比如

    class Person implements Cloneable{
        @Override
        protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
            return super.clone();
        }
    }
    public class Test01 {
    
        public static void main(String[] args) {
            Person person =new Person();
            Person person1 =(Person) person.clone();
        }
    }


    2. 异常的处理

    2.1 防御式编程

    错误在代码中是客观存在的. 所以要让程序出现问题的时候快速通知程序猿.

    通知有两种方式:

    (1)LBYL 在操作之前就做充分的检查

    private static int pide() {
            int a = 0, b = 0;
            Scanner scanner = new Scanner(System.in);
            a = scanner.nextInt();
            b = scanner.nextInt();
            if (b == 0) {
                System.out.println("除数为0");
                return 0;
            } else {
                return a / b;
            }
        }

    缺点:正常流程和错误处理流程代码混在一起, 代码整体条理不清晰。

    (2)EAFP 先操作遇到问题再处理

    private static int pide() {
            int a = 0, b = 0;
            try (Scanner scanner = new Scanner(System.in)) {
                a = scanner.nextInt();
                b = scanner.nextInt();
                return a / b;
            } catch (ArithmeticException exception) {
                System.out.println("除数为0");
                return 0;
            } 
        }

    优点:正常流程和错误流程是分离开的, 程序员更关注正常流程,代码更清晰,容易理解代码

    处理异常的核心思想就是EAFP

    2.2 异常的抛出(throw)

    在编写程序时,如果程序中出现错误,这就需要将错误的信息通知给调用者

    这里就可以借助关键字throw,抛出一个指定的异常对象,将错误信息告知给调用者。

    比如写一个运行时异常

        public static void func2(int a) {
            if(a == 0) {
               //抛出的是一个指定的异常,最多的使用方式是,抛出一个自定义的异常
                throw new RuntimeException("a==0");
            }
        }
        public static void main(String[] args) {
            func2(0);
        }

    注意:

    (1)throw必须写在方法体内部

    (2)如果抛出的是编译时异常,用户就必须要处理,否则无法通过编译

    (3)如果抛出的运行时异常,则可以不用处理,直接交给JVM来处理

    (4)一旦出现异常,后面的代码就不会执行

    2.3 异常的捕获

    2.3.1 throws异常声明

    throws处在方法声明时参数列表之后,当方法中抛出编译时异常,用户不想处理该异常,

    此时就可以借助throws将异常抛 给方法的调用者来处理。

    格式:

    修饰符 返回值类型 方法名(参数列表) throws 异常类型 {

    }

    如果说方法内部抛出了多个异常,throws之后就必须跟多个异常类型,用逗号进行分隔

        public static void func2(int a) throws CloneNotSupportedException, FileNotFoundException {
            if(a == 0) {
                throw new CloneNotSupportedException("a==0");
            }
            if(a == 1) {
                throw new FileNotFoundException();
            }
        }

    如果抛出多个异常类型有父子关系,直接声明父类

        public static void func2(int a) throws Exception {
            if(a == 0) {
                throw new CloneNotSupportedException("a==0");
            }
            if(a == 1) {
                throw new FileNotFoundException();
            }
        }

    调用声明抛出异常的方法时,调用者必须对该异常进行处理,或者继续使用throws抛出

       public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException, CloneNotSupportedException {
            func2(0);
        }

    2.3.2 try-catch捕获异常并处理

    当程序抛出异常的时候,程序员通过try-each处理了异常

        public static void main(String[] args) {
            try {
                int[] array = null;
                System.out.println(array.length);
            }catch (NullPointerException e) {
                System.out.println("捕获到了一个空指针异常!");
            }
            System.out.println("其他程序!");
        }

    如果程序抛出异常,不处理异常,那就会交给JVM处理,JVM处理就会把程序立即终止

    并且,即使用了try-each 也必须捕获一个对应的异常,如果不是对应异常,也会让JVM进行处理

    如果try抛出多个异常,就必须用多个catch进行捕获

    这里注意,用多个catch进行捕获,不是同时进行捕获的,因为不可能同时抛不同的异常

        public static void main(String[] args) {
            try {
                int[] array = null;
                System.out.println(array.length);
            }catch (NullPointerException e) {
                System.out.println("捕获到了一个空指针异常!");
            }catch (ArithmeticException e) {
                System.out.println("捕获到了一个算术异常!");
            }
            System.out.println("其它代码逻辑!");
        }

    也可以简写一下

        public static void main(String[] args) {
            try {
                int[] array = null;
                System.out.println(array.length);
            }catch (NullPointerException  | ArithmeticException e) {
                System.out.println("捕获到了一个空指针或算术异常!");
            }
            System.out.println("其它代码逻辑!");
        }

    如果异常之间具有父子关系,那就必须子类异常在前,父类异常在后catch,不然会报错

        public static void main(String[] args) {
            try {
                int[] array = null;
                System.out.println(array.length);
            }catch (NullPointerException e) {
                System.out.println("捕获到了一个空指针异常!");
            }catch (Exception) {
                System.out.println("捕获到了一个算术异常!");
            }
            System.out.println("其它代码逻辑!");
        }

    2.3.3 finally

    finally用来进行资源回收,不论程序正常运行还是退出,都需要回收资源

    并且异常会引发程序的跳转,可能会导致有些语句执行不到

        public static void main(String[] args) {
            Scanner scanner = new Scanner(System.in);
            try {
                int[] array = null;
                System.out.println(array.length);
            }catch (NullPointerException e) {
                System.out.println("捕获到了一个空指针异常!");
            }catch (ArithmeticException e) {
                System.out.println("捕获到了一个算术异常!");
            }finally {
                scanner.close();
                System.out.println("进行资源关闭!");
            }
            System.out.println("其它代码逻辑!");
        }

    如果不为空,那么finally还会被执行吗

        public static void main(String[] args) {
            Scanner scanner = new Scanner(System.in);
            try {
                int[] array = {1,2,3};
                System.out.println(array.length);
            }catch (NullPointerException e) {
                System.out.println("捕获到了一个空指针异常!");
            }catch (ArithmeticException e) {
                System.out.println("捕获到了一个算术异常!");
            }finally {
                scanner.close();
                System.out.println("进行资源关闭!");
            }
            System.out.println("其它代码逻辑!");
        }

    所以,不管程序会不会抛出异常,finally都会执行

    如果将资源写在try中会自动帮助,关掉资源的

        public static void main(String[] args) {
            try (Scanner scanner = new Scanner(System.in)) {
                int[] array = {1, 2, 3};
                System.out.println(array.length);
            } catch (NullPointerException e) {
                System.out.println("捕获到了一个空指针异常!");
            } catch (ArithmeticException e) {
                System.out.println("捕获到了一个算术异常!");
            } finally {
                System.out.println("进行资源关闭!");
            }
            System.out.println("其它代码逻辑!");
        }

    下面看这一段代码

        public static int func(int a) {
            try{
                if(a == 0) {
                    throw  new ArithmeticException();
                }
                return a;
            } catch (ArithmeticException e) {
                System.out.println("算术异常!");
            } finally {
                return 20;
            }
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            System.out.println(func(10));
        }

    可以发现即使有return,finally也会被执行

    总结一下:

    throw抛出异常,throws声明异常

    finally语句一定会执行

    3.自定义异常类

    虽然java中有很多异常类,但是在实际开发中所遇到的一些异常,不能完全表示,

    所以这就需要我们自定义异常类

    举一个例子

    先自定义一个运行时异常

    //自定义了一个运行时异常
    public class MyException extends RuntimeException{
        public MyException() {
    
        }
        public MyException(String message) {
            super(message);
        }
    }

    写一个类来捕获这个自定义异常

    public class Test04 {
        public static void func(int a ) {
            throw new MyException("呵呵!");
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            try {
                func(20);
            }catch (MyException myException) {
                myException.printStackTrace();
            }finally {
                System.out.println("sadasdasd");
            }
    
        }
    }

    下面写一个用户登录的自定义异常类

    class UserNameException extends RuntimeException {
        public UserNameException() {
    
        }
        public UserNameException(String message) {
            super(message);
        }
    }
    class PasswordException extends RuntimeException {
    
        public PasswordException() {
        }
    
        public PasswordException(String message) {
            super(message);
        }
    }
    public class LogIn {
        private static String uName = "admin";
        private static String pword = "1111";
    
        public static void loginInfo(String userName, String password) {
            if ( !uName.equals(userName)) {
                throw new UserNameException("用户名错误!");
            }
            if ( !pword.equals(password)) {
                throw new RuntimeException("密码错误!");
    
            }
            System.out.println("登录成功!");
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            try {
                loginInfo("admin","1111");
            } catch (UserNameException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (PasswordException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    注意:

    自定义异常默认会继承 Exception 或者 RuntimeException

    继承于 Exception 的异常默认是受查异常

    继承于 RuntimeException 的异常默认是非受查异常

    以上就是Java中异常的产生原因及如何处理的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

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