看到这句话的时候证明:此刻你我都在努力
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专栏:一步一步了解Java
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作者:小闭
异常类的概念及其层次结构
Java中存在异常类,那么何为异常类呢?那么我们必须先了解一下它的概念:Java异常处理是Java语言中非常重要的一部分,它允许程序在遇到错误时能够优雅地处理问题而不是直接崩溃。Java异常类主要分为两大类:检查型异常(Checked Exceptions)和非检查型异常(Unchecked Exceptions)。
- 检查型异常/编译时异常(Checked Exceptions):
- 这些异常通常是由于编程错误导致的,比如FileNotFoundException或SQLException。
- 它们必须在方法签名中声明抛出,或者在方法内部被处理(通常是通过try-catch块)。
- 在运行前编译器就已经报出警告了:
- 非检查型异常/运行时异常(Unchecked Exceptions):
- 这些异常通常是由于运行时错误导致的,比如NullPointerException或ArithmeticException。
- 它们不需要在方法签名中声明,也不强制要求必须被捕获处理。
- 如图在运行前编译器是不会提示错误的:
Java中的异常就像我们生活中人生病一样,我们的程序也会生病,我们可以把计算机的病就叫做“异常”。
那么下面就给大家解析一下其层次结构:
Java异常类的层次结构从__java.lang__包中的__Throwable__类开始,它有两个主要的子类:Exception__和__Error。
- Throwable:
- Java异常类的根类。
- 有两个重要的子类:Exception和Error。
- Exception:
- 表示程序本身可以处理的异常情况。
- 进一步分为IOException、SQLException等。
- RuntimeException:
- Exception的一个子类,表示在Java程序运行时发生的异常。
- 包括NullPointerException、IndexOutOfBoundsException等。
- Error:
- 表示JVM无法处理的错误,比如OutOfMemoryError或StackOverflowError。
- 通常不需要程序去捕获这些错误
有关处理异常的关键词
在Java中处理异常我们有这么几个常用的关键词 :throw、try、catch、finally、throws。
- ** throw 抛出异常 **
如下是一个简单的异常抛出,我们在一个方法中要执行一条语句时,如果其可能会发生异常,如:null,分母为0,数组访问越界,我们都可以自己抛出异常,如下为一个空指针异常
package demo1; public class Test { public static void testExceptinon(int[] arr){ if(arr==null){ throw new ArithmeticException(); } } public static void main(String[] args) { int[] arr=null; testExceptinon(arr); } }
所谓抛出异常其实就是抛出一个Exception或Exception的子类。
注意事项:
抛出异常类其必须是Exception或Exception的子类。
抛出异常必须在方法内部
如果抛出的是 RunTimeException 或者 RunTimeException 的子类,则可以不用处理,直接交给JVM来处理
** 如果抛出的是编译时异常,用户必须处理,否则无法通过编译**
** 异常一旦抛出,其后的代码就不会执**
- 异常声明throws
throws一个用来声明异常的关键词,是用在方法上的,具体格式为
** 修饰符 返回值类型 方法名(参数列表) throws 异常类型1,异常类型2…{ } **
注意throws只是起到警示作用,就是给程序员知道用这个方法可能会抛出异常。不会解决异常。
public class Test { public static final void test1 ()throws RuntimeException{ int a=10; int c=0; System.out.println(a/c); } }
- ** try-catch捕获并处理 **
解决异常还得用到try-catch语句,这是我们常用处理异常的关键词,当然还有finally关键词,稍后我也会提到。
import com.sun.security.jgss.GSSUtil; public class Test { public static final void test1 ()throws ArithmeticException{ int a=10; int c=0; System.out.println(a/c); } public static void main(String[] args) { int q=10; int p=100; String s="hello world"; System.out.println(q+p); try{ test1(); //try的花括号内是放入可能会抛出异常的语句 //如果里面的语句没有抛出异常则会跳出try-catch语句 }catch (ArithmeticException e){ //小括号里是放入可能会捕捉到的异常类 e System.out.println("处理异常"); //catch花括号内是我们自行处理异常的方法 }finally { System.out.println("无论是否捕捉到异常都一定会执行的代码"); //finally里的语句无论是否检测到异常都会执行的语句 } System.out.println("处理完异常后的代码执行"); //这是处理异常后才会执行的语句 // 当异常被捕获到时,异常就被处理了,这里的后序代码一定会执行 //如果捕获了,由于捕获时类型不对,那就没有捕获到,这里的代码就不会被执行 } }
- try的花括号内是放入可能会抛出异常的语句, 如果里面的语句没有抛出异常则会跳出try-catch语句
- catch的小括号里是放入可能会捕捉到的异常类 e,catch花括号内是我们自行处理异常的方法
- catch-catch-finally外的语句:当异常被捕获到时,异常就被处理了,这里的后序代码一定会执行,如果捕获了,由于捕获时类型不对,那就没有捕获到,这里的代码就不会被执行
- ** finally **
配合try-catch语句用的,但是其不是一定要加上去的,而try-catch一定是一起出现的。
在写程序时,有些特定的代码,不论程序是否发生异常,都需要执行,比如程序中打开的资源:网络连接、数据库 连接、IO流等,在程序正常或者异常退出时,必须要对资源进进行回收。另外,因为异常会引发程序的跳转,可能 导致有些语句执行不到,finally就是用来解决这个问题的。
public static int getData() { Scanner sc = null; try { sc = new Scanner(System.in); int data = sc.nextInt(); return data; } catch (InputMismatchException e) { e.printStackTrace(); } finally { System.out.println("finally中代码"); } System.out.println("try-catch-finally之后代码"); if (null != sc) { sc.close(); } return 0; } public static void main(String[] args) { int data = getData(); System.out.println(data); }
上述程序,如果正常输入,成功接收输入后程序就返回了,try-catch-finally之后的代码根本就没有执行,即输入流 就没有被释放,造成资源泄漏。
自定义异常类
使用的较多的异常类往往是我们自己定义的比较多,那么如何自定义异常类呢,下面我们就来讲讲如何自定义异常类。
class textException extends RuntimeException{ public textException() { } public textException(String message) { super(message); } } public class Test1 { public static void main(String[] args) { int a=0; if(a==0){ throw new textException(); } } }
如上我们只需让自己创建出的类继承Exception或其它异常类即可,这样这个类也是一个异常类了。
然后我们在需要抛出异常时,抛出自己定义的异常即可。
也可以用try-catch进行使用解决自己定义的异常。
注意事项:
- ** 自定义异常通常会继承自 Exception 或者 RuntimeException **
- **继承自 Exception 的异常默认是受查异常 **
- **继承自 RuntimeException 的异常默认是非受查异常 **
异常的处理流程
关于 “调用栈” 方法之间是存在相互调用关系的, 这种调用关系我们可以用 “调用栈” 来描述. 在 JVM 中有一块内存空间称为 “虚拟机栈” 专门存储方法之间的调用关系. 当代码中出现异常的时候, 我们就可以使用 e.printStackTrace(); 的 方式查看出现异常代码的调用栈. 如果本方法中没有合适的处理异常的方式, **就会沿着调用栈向上传递 **
public class Test { public static final void func1(){ int[] a={1,2,3,4,5}; a[10] = 100; } public static void main(String[] args) { try { func1(); System.out.println("hello world"); }catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e){ e.printStackTrace(); System.out.println("没能合适解决异常"); } } }
如上图:在func1中如果没进行处理,堆栈就会延栈调用,也就是图中又看mian方法中是否能够处理好异常,一直向上传递如果都无法解决,一旦交给JVM处理那么程序将会终止,就不会进行之后的代码。
异常类与if的区别
首先我们来说说if在应对程序的应用是怎样的?
if语句:
比如:下面代码我们的if就是在检测到b==0时,就不让程序继续进行下面的计算。
这属于一种事先防卫型,就是避免错误发生。在发生之前就将程序阻断。
package demo1; import java.util.Scanner; public class Test { public static void main(String[] args) { Scanner sc=new Scanner(System.in); int a=sc.nextInt(); int b=sc.nextInt(); if(b==0){ System.out.println("分母为0,数字不合法"); }else { System.out.println("a/c= "+a/b); } } }
异常类:
如下:异常类相比于if更像是先斩后奏型,事后处理型,在程序发现问题时在进行处理问题,如下代码将可能有异常的语句放到try括号中,如果出现异常在进行解决:
package demo1; public class Test1 { public static void main(String[] args) { int a=10; int b=0; try{ System.out.println("a/c= "+a/b); }catch (ArithmeticException e){ System.out.println("捕捉到异常并解决异常的方法"); } } }