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异常的概念与体系结构
异常的概念#xff1a;
异常的体系结构#xff1a;
异常的分类#xff1a;
异常的处理
防御式编程
LBYL:
EAFP:
异常的抛出
异常的捕获
异常声明throws
try-catch捕获并处理
finally
面试题#xff1a;
异常的处理流程
异常处…目录
异常的概念与体系结构
异常的概念
异常的体系结构
异常的分类
异常的处理
防御式编程
LBYL:
EAFP:
异常的抛出
异常的捕获
异常声明throws
try-catch捕获并处理
finally
面试题
异常的处理流程
异常处理流程总结
自定义异常类
结语 前言本章我们会对javaSE语法的最后一节进行介绍介绍的内容有1.异常概念与体系结构2.异常的处理方式3.异常的处理流程4.自定义异常类。
异常的概念与体系结构
异常的概念
在程序中程序猿是一帮办事严谨、追求完美的高科技人才。在日常开发中绞尽脑汁将代码写的尽善尽美在程序运行过程中难免会出现一些奇奇怪怪的问题。有时通过代码很难去控制比如数据格式不对、网络 不通畅、内存报警等。 在Java中将程序执行过程中发生的不正常行为称为异常。
例如
1.算术异常 2.数组越界异常 3.空指针异常 从上述过程中可以看到java中不同类型的异常都有与其对应的类来进行描述。
异常的体系结构 从上图中可以看到
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
2.Error指的是Java虚拟机无法解决的严重问题比如JVM的内部错误、资源耗尽等典型代表 StackOverflowError和OutOfMemoryError一旦发生回力乏术。
3.Exception异常产生后程序员可以通过代码进行处理使程序继续执行。比如感冒、发烧。我们平时所说 的异常就是Exception。
异常的分类
异常可能在编译时发生也可能在程序运行时发生根据发生的时机不同可以将异常分为
1.编译时异常
在程序编译期间发生的异常称为编译时异常也称为受检查异常(Checked Exception)。 2. 运行时异常
在程序执行期间发生的异常称为运行时异常也称为非受检查异常(Unchecked Exception) RunTimeException以及其子类对应的异常都称为运行时异常。比如NullPointerException、 ArrayIndexOutOfBoundsException、ArithmeticException。
注意编译时出现的语法性错误不能称之为异常。例如将 System.out.println 拼写错了, 写成了 system.out.println. 此时编译过程中就会出错, 这是 编译期 出错。而运行时指的是程序已经编译通过得到 class 文件了, 再由 JVM 执行过程中出现的错误.
异常的处理
防御式编程
错误在代码中是客观存在的. 因此我们要让程序出现问题的时候及时通知程序猿. 主要的方式
LBYL:
LBYLLook Before You Leap. 在操作之前就做充分的检查. 即事前防御型 缺陷正常流程和错误处理流程代码混在一起, 代码整体显的比较混乱。
EAFP:
EAFPIts Easier to Ask Forgiveness than Permission. 事后获取原谅比事前获取许可更容易. 也就是先操 作, 遇到问题再处理. 即事后认错型 优势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 。
异常处理的核心思想就是 EAFP。
在Java中异常处理主要的5个关键字throw、try、catch、final、throws。
异常的抛出
在编写程序时如果程序中出现错误此时就需要将错误的信息告知给调用者比如参数检测。 在Java中可以借助throw关键字抛出一个指定的异常对象将错误信息告知给调用者。具体语法如下
throw new XXXException(异常产生的原因);【需求】实现一个获取数组中任意位置元素的方法。
public class Test2 {public static void main(String[] args) {int[] num null;if(num null){throw new NullPointerException(空指针异常);}System.out.println();}
}注意 1. throw必须写在方法体内部。 2. 抛出的对象必须是Exception 或者 Exception 的子类对象。 3. 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。 4. 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。 5. 异常一旦抛出其后的代码就不会执行。 异常的捕获
异常的捕获也就是异常的具体处理方式主要有两种异常声明throws 以及 try-catch捕获处理。
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。即当前方法不处理异常提醒方法的调用者处理异常。
语法格式
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...{
} 注意事项 1. throws必须跟在方法的参数列表之后。 2. 声明的异常必须是 Exception 或者 Exception 的子类。 3. 方法内部如果抛出了多个异常throws之后必须跟多个异常类型之间用逗号隔开如果抛出多个异常类型 具有父子关系直接声明父类即可。 4. 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 。 将光标放在抛出异常方法上alt Insert 快速 处理编译环境IDEA2022 try-catch捕获并处理
throws对异常并没有真正处理而是将异常报告给抛出异常方法的调用者由调用者处理。如果真正要对异常进行 处理就需要try-catch。 例如 1关于异常的处理方式 异常的种类有很多, 我们要根据不同的业务场景来决定.
2对于比较严重的问题(例如和算钱相关的场景), 应该让程序直接崩溃, 防止造成更严重的后果
3对于不太严重的问题(大多数场景), 可以记录错误日志, 并通过监控报警程序及时通知程序猿
4对于可能会恢复的问题(和网络相关的场景), 可以尝试进行重试.
5在我们当前的代码中采取的是经过简化的第二种方式. 我们记录的错误日志是出现异常的方法调用信息, 能很 快速的让我们找到出现异常的位置. 以后在实际工作中我们会采取更完备的方式来记录异常信息.
注意事项
1try块内抛出异常位置之后的代码将不会被执行。
2如果抛出异常类型与catch时异常类型不匹配即异常不会被成功捕获也就不会被处理继续往外抛直到 JVM收到后中断程序----异常是按照类型来捕获的。
例如
public static void main(String[] args) {try {int[] array {1,2,3};System.out.println(array[3]); // 此处会抛出数组越界异常}catch (NullPointerException e){ // 捕获时候捕获的是空指针异常--真正的异常无法被捕获到e.printStackTrace();}System.out.println(后序代码);
}运行结果为 如果将上述代码改为ArrayIndexOutOfBoundsException 那么异常就会被成功捕捉且后续代码还会继续执行。 3try中可能会抛出多个不同的异常对象则必须用多个catch来捕获----即多种异常多次捕获. 4如果异常之间具有父子关系一定是子类异常在前catch父类异常在后catch否则语法错误
5可以通过一个catch捕获所有的异常即多个异常一次捕获(不推荐) 由于 Exception 类是所有异常类的父类. 因此可以用这个类型表示捕捉所有异常.
备注: catch 进行类型匹配的时候, 不光会匹配相同类型的异常对象, 也会捕捉目标异常类型的子类对象. 如刚才的代码, NullPointerException 和 ArrayIndexOutOfBoundsException 都是 Exception 的子类, 因此都能被捕获到.
finally
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。 问题既然 finally 和 try-catch-finally 后的代码都会执行那为什么还要有finally呢
因为可能有的程序再catch和try阶段就return结束了这是就必须要finally来进行资源的回收。
注意finally中的代码一定会执行的一般在finally中进行一些资源清理的扫尾工作。
下面这个程序会输出什么呢
// 下面程序输出什么
public static void main(String[] args) {System.out.println(func());
}public static int func() {try {return 10;} finally {return 20;}
}其运行结果如下 finally 执行的时机是在方法返回之前(try 或者 catch 中如果有 return 会在这个 return 之前执行 finally). 但是如果 finally 中也存在 return 语句, 那么就会执行 finally 中的 return, 从而不会执行到 try 中原有的 return.
一般我们不建议在 finally 中写 return (被编译器当做一个警告).
面试题
1. throw 和 throws 的区别
2. finally中的语句一定会执行吗
1.答throws使用来异常的声明throw是用来抛出异常。
2.答对。
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.
如果向上一直传递都没有合适的方法处理异常, 最终就会交给 JVM 处理, 程序就会异常终止(和我们最开始未使用 try catch 时是一样的).
异常处理流程总结 1程序先执行 try 中的代码 2如果 try 中的代码出现异常, 就会结束 try 中的代码, 看和 catch 中的异常类型是否匹配. 3如果找到匹配的异常类型, 就会执行 catch 中的代码 4如果没有找到匹配的异常类型, 就会将异常向上传递到上层调用者. 5无论是否找到匹配的异常类型, finally 中的代码都会被执行到(在该方法结束之前执行). 6如果上层调用者也没有处理的了异常, 就继续向上传递. 7一直到 main 方法也没有合适的代码处理异常, 就会交给 JVM 来进行处理, 此时程序就会异常终止. 自定义异常类
Java中虽然已经内置了丰富的异常类, 但是并不能完全表示实际开发中所遇到的一些异常此时就需要维护符合我们实际情况的异常结构.
例如, 我们实现一个用户登陆功能. 此时我们在处理用户名密码错误的时候可能就需要抛出两种异常. 我们可以基于已有的异常类进行扩展(继承), 创建和我们业务相关的异常类.
具体方式
1自定义异常类然后继承自Exception 或者 RunTimeException。
2实现一个带有String类型参数的构造方法参数含义出现异常的原因 。
代码如下
class UserNameException extends Exception{public UserNameException(String message){super(message);}
}
class PassWordException extends Exception{public PassWordException(String message){super(message);}
}
此时我们的 login 代码可以改成
class Login{private String name admin;private String password 123456;public void loginInfo(String name,String password) throws PassWordException , UserNameException {if(!this.name.equals(name)){throw new UserNameException(用户名输入错误);}if(!this.password.equals(password)){throw new PassWordException(密码输入错误);}System.out.println(登录成功);}
}
对Login的调用有下面两种方法 其中最长用的是方法二方法二是解决异常方法一就有点而类似踢皮球不能真正解决。
注意事项 1自定义异常通常会继承自 Exception 或者 RuntimeException。 2继承自 Exception 的异常默认是受查异常。 3继承自 RuntimeException 的异常默认是非受查异常.。 结语
其实写博客不仅仅是为了教大家同时这也有利于我巩固知识点和做一个学习的总结由于作者水平有限对文章有任何问题还请指出非常感谢。如果大家有所收获的话还请不要吝啬你们的点赞收藏和关注这可以激励我写出更加优秀的文章。
