24-07-27 理解异常处理机制

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24-07-27 理解异常处理机制什么是异常异常体系图及其分类常见异常类的解释NullPointerException(空指针异常)ArrayindexOutOfBoundsException(数组越界异常)ArithmeticException(算数异常)ClassCastException(类类型转换异常)NumberFormatException(格式异常)

处理异常的两种方式try-cast-finallythrows

运行异常与编译异常的不同之处自定义异常类throws与throw的区别小结

什么是异常

在我们编写程序的过程中，我们时常会遇到各式各样的错误，这些错误有些是在编译时编译器就提示我们的，如常量未定义，赋值错误等，这些我们可以叫它们编译时异常，而有些错误是从语法上来看是没有任何问题的，编译器不会给我们提示错误信息，只有在class文件在jvm上运行时会出错，这类异常我们统称为运行时异常。除了异常外，还有一种更加验证的错误，那就是error，这种错误往往是程序的致命性错误，可能会造成整个程序的崩溃，非常严重。

异常体系图及其分类

我们打开打开Throwable类的图表来看看它的关系树图，Throwable可以理解为一切异常类的父类，由它分出Exception与error，当然还有其他成员，这里只看这两个，Error包含各式各样的error，比如下面的**StatckOverflowError(栈溢出)，OutMemoryError(内存溢出)等。在Exception中，我们可以把它们分为编译时异常与运行时异常，运行时异常如FileNotFoundException（找不到文件）ClassNotFoundException（找不到类）等等，而运行时异常包含NullPointerException(空指针异常),ArrayindexOutOfBoundsException(数组越界异常),ArithmeticException(算数异常),ClassCastException(类类型转换异常),NumberFormatException(格式异常)**等。

常见异常类的解释

NullPointerException(空指针异常)

空指针异常往往是由于指针指向的某个对象为空，无法访问对象的某个属性或方法从而引发的异常。

<code>String name = null;

System.out.println(name.length());

ArrayindexOutOfBoundsException(数组越界异常)

数组越界通常是异常访问索引的下标超过了数组的最大长度。

<code>int[] arr = { 1,2,3,4};

for (int i = 0;i <= 4;i++) {

System.out.println(arr[i]);

}

ArithmeticException(算数异常)

一些数学逻辑从java语法上来讲是可行的，但是在运行是往往就会出错，比如我们最容易理解的任何数都不能除以0

<code>int n1 = 10;

int n2 = 0;

System.out.println(n1/n2);

ClassCastException(类类型转换异常)

OOP的一大特征就是多态，而这往往涉及到向上转型与向下转型的操作，但是在操作中常常会出现类型转换错误的问题。

<code>A b = new B();

B b2 = (B)b;

C c2 = (C)b;

class A {

}

class B extends A {

}

class C extends A {

}

我们可以看到，B与C都是A的子类，起初b的编译类型是A，但b的运行类型是B，这符合多态中向上转型的思想，同样，将编译类型为A的b转换为编译类型与运行类型都是B的b2,这是一种向下转型，但是第三行就不对了，B与C都是A的子类，除此之外它们没有任何的关系，所以不存在转型。

NumberFormatException(格式异常)

<code>String name ="hx";

int num =Integer.parseInt(name);

System.out.println(num);

字符串为非数字形式，无法转换为int类型。

处理异常的两种方式

通常在异常发生时，程序会直接结束而不继续执行下面的代码，这样是可怕的，程序的健壮性会大大下降，我们有没有一种方法能够提前预测到这些异常并对这些异常进行处理呢，当然有！

try-cast-finally

我们拿上面的NumberFormatException举例，我们选择这段代码，按住ctrl+alt+t ，选择try/catch/finally。即可生成一个结构将这段代码包围。

那么这是什么意思呢，我们可以这样理解，首先编译器将执行try中的代码，如果这段代码没有异常的话，它将再执行finally方法。如果发现异常，直接跳到catch中执行代码，catch中是程序员对异常进行的处理，然后执行finally，总结来说，首先执行的是try，finally可以认为是善后工作，不管有没有异常最后都要执行，如果发现异常，从try跳到catch，try后面的代码块不再执行。

此外，如果需要捕获多个异常，可以使用多个catch，如

<code>try {

String name = null;

System.out.println(name.length());

String name1 ="hx";

int num =Integer.parseInt(name1);

System.out.println(num);

} catch (NumberFormatException e) {

throw new Exception(e.getMessage());

}

catch (NullPointerException e){

throw new Exception(e.getMessage());

}finally {

}

我们也可以直接写try-finally,这种相当于没有捕获异常，程序该崩还是崩，不过是做了善后工作而已。

try {

String name = null;

System.out.println(name.length());

String name1 ="hx";

int num =Integer.parseInt(name1);

System.out.println(num);

System.out.println("882");

} finally {

}

throws

就运行时异常来说，如果我们不写try-catch，系统会自动在方法体声明那里throws一个异常，意思是抛给调用这个方法的方法，然后则这个方法可以选择使用try -catch处理，也可以不做处理，接着抛给上一层，最顶层是jvm机。

public static void main(String[] args) throws Exception {

}

对于编译异常来说，我们必须手动的把异常抛出才可以。

<code>public void f2() throws Exception {

FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream("D://a.txt");

}

throws可以写多个异常。

public void f1() throws FileNotFoundException,NullPointerException,ArrayIndexOutOfBoundsException {

FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream("D://a.txt");

}

在继承类中需要注意的是，子类方法抛出的异常范围不能大于父类抛出的异常，具体请看异常体系表。

运行异常与编译异常的不同之处

总而言之，就是如果是运行异常如果你不处理，它会自动使用throws方法将异常抛出。对于编译异常，我们必须手动抛出，根据你的需要选择在何时使用try-catch来处理这个异常，或者直接不处理让jvm机显示出来。

自定义异常类

我们可以自己定义一些我们需要的异常，比如是当数字超出我们定义的范围时，我们就抛出一个异常，具体方法该怎么做呢。

步骤如下：

首先我们需要自己定义一个类名，然后继承RuntimeException(也可以继承Exception，不过由于RuntimeException有默认的throws处理机制比较方便，如果继承Exception，属于编译异常，如果继承的是RuntimeException,属于运行异常)。用这个类名构造类，调用父方法来构造。

<code>public class Exception01 {

public static void main(String[] args) {

double weight = 400;

if(weight >= 300 || weight <= 50) {

throw new WeightException("体重错误");

}

System.out.println("体重正确");

}

}

class WeightException extends RuntimeException {

public WeightException(String s) {

super(s);

}

}

throws与throw的区别

throw在方法中使用，用于抛出一个异常对象。

throws在方法声明的地方使用，抛出一个异常类型。

不过它们两个都可以将异常信息抛给上一级。

小结

异常在程序编写方法有着非常重要的作用，它能大大提高程序的健壮性，异常分为运行异常与编译异常，运行异常有专门的类，编译异常没有抓专门的类，异常类通过继承层层衍生，对于运行时异常与编译时异常，运行时异常较为简单，因为即使你不处理它，它也会默认地调用throws方法将这个异常抛出调用这个方法的地方，但是编译时异常就不好搞了，如果你不手动throws一下，它连编译都编译不过去，所以我们在自定义异常类的时候通常都是继承运行时异常类RuntimeException,这样可以简化程序，如果你要继承编译时异常类，那么你每层都要在方法体那里写一个throws来抛出异常，特别麻烦。