Java基础-异常

什么是异常

异常是指阻止当前方法或者作用域继续执行的问题。异常对象(包括Exception和Error)都是Throwable的子类对象,都具有可抛性。不同的是,Exception是JVM发出的异常提示,可以进行处理;Error是由操作系统发出的异常提示,一旦出现Error,必须修改源代码。

异常处理机制

在 Java 中,异常处理机制有两种,分别为抛出异常和捕获异常。

抛出异常

当一个方法出现错误引发异常时,方法创建异常对象并交付运行时系统,异常对象中包含了异常类型和异常出现时的程序状态等异常信息。运行时系统负责寻找处置异常的代码并执行。

捕获异常

在方法抛出异常之后,运行时系统将转为寻找合适的异常处理器(exception handler)。潜在的异常处理器是异常发生时依次存留在调用栈中的方法的集合。当异常处理器所能处理的异常类型与方法抛出的异常类型相符时,即为合适 的异常处理器。运行时系统从发生异常的方法开始,依次回查调用栈中的方法,直至找到含有合适异常处理器的方法并执行。当运行时系统遍历调用栈而未找到合适 的异常处理器,则运行时系统终止。同时,意味着Java程序的终止。

异常的体系介绍


(图片来自度娘)

Java作为一门面向对象的语言,异常也被当做对象来处理。
Throwable 类是所有异常类的根类,它有两个子类 Error 类和 Exception。
Error 类是所有 error 类型的父类,子类有 VirtualMachineError 和 IOError。
Exception 类是所有 exception 类型的父类,子类大致分为:RuntimeException(NullPointerException、IndexOutOfBoundsException、IllegalArgumentException等) 和 非 RuntimeException(IOException、SQLException等)。

异常的处理方式

对于 Error 我们是没有办法处理的,只能改错误的代码。而对于 Exception 我们可以使用 throws 关键词抛出方法可能产生的异常,然后在调用方法时使用 try-catch 语句捕获抛出的异常并进行相应的处理。

例1:

我们先运行如下代码:

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        div(4, 0);
        System.out.println("执行可能存在问题的代码");
    }

    public static int div(int a, int b) {
        return a / b;
    }
}

结果如下:

Exception in thread "main"   
java.lang.ArithmeticException: / by zero
    at com.xxx.Main.div(Main.java:11)
    at com.xxx.Main.main(Main.java:6)
    ...

在主线程发生除以0的算术异常。而且在div方法下的语句没有执行,说明程序只是执行到了发生异常的语句。
接下来我们来处理异常。将代码按照下方代码修改。

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        try {
            div(4,0);
            System.out.println("执行可能存在问题的代码");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println(e.getMessage());
            System.out.println("捕获异常");
        }
    }

    public static int div(int a, int b) throws   
    ArithmeticException{
        if(b == 0) {
            throw new ArithmeticException("除数不能为0");
        }
        return a / b;
    }
}

我们在方法 div 后面声明可能抛出算术异常:throws ArithmeticException。然后产生错误的语句放入try-catch语句的try中,在catch将捕获的异常及其追踪输出至标准错误流:e.printStackTrace()。再将通过 getMessage() 方法获取的错误信息打印出来。为了让用户更好的了解异常,我们自己创建异常对象,并写上异常信息,然后抛出。语句: throw new ArithmeticException("除数不能为0");
结果如下:

除数不能为0
java.lang.ArithmeticException: 除数不能为0
捕获异常
    at com.xxx.Main.div(Main.java:18)
    at com.xxx.Main.main(Main.java:7)

我们发现异常信息使我们自定义的了。

例2:

有时候我们需要自定义一些异常,参照下面的代码就可以自己自定义一场了。这里try-catch语句变为了try-catch-finally语句。finally语句是无论是否发生异常,都将执行的语句块。

public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        Computer computer = new Computer();
        // 多个异常捕获,异常对象存在父子关系时,要求父类异常必须写在下面
//        try {
//            computer.setStatus("进水");
//        } catch (EnterWaterException e) {
//            e.printStackTrace();
//        } catch (Exception e) {
//            e.printStackTrace();
//        }

        // 多个异常可以合并在一个catch块
        try {
            computer.setStatus("进水了");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            System.out.println("finally");
        }
    }
}
class Computer {

    private String status;

    public String getStatus() {
        return status;
    }

    public void setStatus(String status) throws DownException, EnterWaterException {
        this.status = status;
        if (status.equals("进水了")) {
            throw new EnterWaterException("进水了,短路了");
        } else if (status.equals("摔了")) {
            throw new DownException("摔了,碎了");
        }
    }
}

class EnterWaterException extends RuntimeException{
    public EnterWaterException(String message) {
        super(message);
    }
}

class DownException extends RuntimeException{
    public DownException(String message) {
        super(message);
    }
}

使用异常需要注意的问题

1.runtime的异常可以不捕获就可以过编译。
2.多个异常捕获,异常对象存在父子关系时,要求父类异常必须写在下面。
3.多个异常如果没有不一样的操作可以合并在一个catch块中,参数用共同的父类。

更多的注意事项请参考Java中的异常处理中的“那些不好的习惯”。

常见异常

在Java中提供了一些异常用来描述经常发生的错误,对于这些异常,有的需要程序员进行捕获处理或声明抛出,有的是由Java虚拟机自动进行捕获处理。

RuntimeException子类:

1、 java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException 数组索引越界异常。当对数组的索引值为负数或大于等于数组大小时抛出。
2、java.lang.ArithmeticException 算术条件异常。譬如:整数除零等。
3、java.lang.NullPointerException 空指针异常。当应用试图在要求使用对象的地方使用了null时,抛出该异常。譬如:调用null对象的实例方法、访问null对象的属性、计算null对象的长度、使用throw语句抛出null等等。
4、java.lang.ClassNotFoundException 找不到类异常。当应用试图根据字符串形式的类名构造类,而在遍历CLASSPAH之后找不到对应名称的class文件时,抛出该异常。
5、java.lang.NegativeArraySizeException 数组长度为负异常
6、java.lang.ArrayStoreException 数组中包含不兼容的值抛出的异常
7、java.lang.SecurityException 安全性异常
8、java.lang.IllegalArgumentException 非法参数异常

IOException

1、IOException:操作输入流和输出流时可能出现的异常。
2、EOFException 文件已结束异常
3、FileNotFoundException 文件未找到异常

其他

1、ClassCastException 类型转换异常类
2、ArrayStoreException 数组中包含不兼容的值抛出的异常
3、SQLException 操作数据库异常类
4、NoSuchFieldException 字段未找到异常
5、NoSuchMethodException 方法未找到抛出的异常
6、NumberFormatException 字符串转换为数字抛出的异常
7、StringIndexOutOfBoundsException 字符串索引超出范围抛出的异常
8、IllegalAccessException 不允许访问某类异常
9、InstantiationException 当应用程序试图使用Class类中的newInstance()方法创建一个类的实例,而指定的类对象无法被实例化时,抛出该异常

参考博客:
http://blog.csdn.net/hguisu/article/details/6155636
http://www.jellythink.com/archives/1420

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