--- title: Java异常处理 date: 2020-10-11 14:24:00 tags: - Java - 面向对象 categories: - Java基础 --- ## 什么是异常 异常是在程序中导致程序中断运行的一种指令流。 先来看如下代码 ```java public class ExceptionDemo{ public static void main(String[] args){ int i = 10 ; int j = 0 ; System.out.println("============= 计算开始 =============") ; System.out.println(i + "/" + j + "=" + i / j); System.out.println("============= 计算结束 =============") ; } }; ``` 运行结果： ```java ============= 计算开始 ============= Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero at ExceptionDemo01.main(ExceptionDemo01.java:6) ``` 以上的代码在`System.out.println(i + "/" + j + "=" + i / j);`位置处产生了异常`ArithmeticException(算术异常)`，一旦产生异常之后，异常之后的语句将不再执行了，所以现在的程序并没有正确的执行完毕之后就退出了。 那么，为了保证程序出现异常之后仍然可以正确的执行完毕，所以要采用异常的处理机制。 ## 异常处理 如果要想对异常进行处理，则必须采用标准的处理格式，处理格式语法如下： ```java try{ // 有可能发生异常的代码段 }catch(异常类型1 对象名1){ // 异常的处理操作 }catch(异常类型2 对象名2){ // 异常的处理操作 } ... finally{ // 异常的统一出口 } ``` 将开头的代码用try-catch处理： ```java public class ExceptionDemo{ public static void main(String[] args){ int i = 10 ; int j = 0 ; System.out.println("============= 计算开始 =============") ; try{ System.out.println(i+ "/" + j + "=" + i /j); }catch(ArithmeticException e){ System.out.println("除数不能为0"); } System.out.println("============= 计算结束 =============") ; } }; ``` 运行结果 ```bash ============= 计算开始 ============= 除数不能为0 ============= 计算结束 ============= ``` ### try+catch的处理流程 1、 一旦产生异常，则系统会自动产生一个异常类的实例化对象。 2、 那么，此时如果异常发生在try语句，则会自动找到匹配的catch语句执行，如果没有在try语句中，则会将异常抛出，抛给调用方法者 3、 所有的catch根据方法的参数匹配异常类的实例化对象，如果匹配成功，则表示由此catch进行处理。 ![](https://i.loli.net/2020/10/10/bVzw1mud4eif7ot.png) ### finally 在进行异常的处理之后，在异常的处理格式中还有一个finally语句，那么此语句将作为异常的统一出口，不管是否产生了异常，最终**必然都要**执行此段代码。 > finally例子1： > > ```java > public class ExceptionDemo { > public static void main(String[] args){ > try { > System.out.println(1); > System.out.println(2); > return; > }catch (Exception e) { > return; > }finally { > System.out.println("finally代码块中的内容"); > } > } > }; > ``` > > 运行测试结果：说明即使在try和catch中return，在准备返回值与跳出函数之间，仍然会执行finally中的语句 > > ![image-20201010164546702](https://i.loli.net/2020/10/10/x5eOw9uGgMRCEdZ.png) > > finally例子2： > > ```java > public class ExceptionDemo { > public static void main(String[] args){ > Person p = testFinally(); > System.out.println(p.age); //28 > } > public static Person testFinally(){ > Person p = new Person(); > try { > p.age = 18; > return p; > }catch (Exception e) { > return null; > }finally { > p.age = 28; > } > } > static class Person{ > int age; > } > }; > ``` > > finally例子3： > > ```java > public class ExceptionDemo { > public static void main(String[] args){ > int a = testFinally(); > System.out.println(a); //10 > > } > public static int testFinally(){ > int a = 10; > try { > return a; > }catch (Exception e) { > return 0; > }finally { > a = 20; > } > } > }; > ``` > > 注意例子2和例子3，我们 testFinally() 方法一个返回的是引用数据类型，一个返回的是基本数据类型。例子3中返回非引用数据类型时return 备份的就是数据10，所以运行结果是10，不过此时栈中a的数据还是被改成20了。而在例子2中，我们return备份的是引用类型对象 p 在堆中的地址，存放在堆中那个地址的age被改为了28，当我们return 通过地址去找age时，就是会返回28。 ### 异常处理真实场景举例 ```java import java.util.InputMismatchException; import java.util.Scanner; public class ExceptionDemo2 { public static void main(String[] args) { int num = menu(); System.out.println("您选择的序号是" + num); } public static int menu(){ System.out.println("请根据提示，选择功能序号："); System.out.println("0.退出\n1.增\n2.删\n3.改"); Scanner input = new Scanner(System.in); int num = -1; try { num = input.nextInt(); if (num<0 || num>3){ System.out.println("输入的序号必须是：0/1/2/3"); return menu();//如果数字范围超过预期，递归重新调用此函数 } return num; }catch (InputMismatchException e){ System.out.println("输入必须是数字"); return menu(); //如果输入非数字，递归重新调用此函数 } } } ``` 运行效果测试： ![image-20201010161246734](https://i.loli.net/2020/10/10/lKxIRXjcQ4SzuGh.png) ## 异常体系结构 异常指的是Exception ， Exception类， 在Java中存在一个父类Throwable（可能的抛出） Throwable存在两个子类： 1. Error：表示的是错误，是JVM发出的错误操作,只能尽量避免，无法用代码处理。 2. Exception：一般表示所有程序中的错误，所以一般在程序中将进行try…catch的处理。 ![](https://i.loli.net/2020/10/10/5WiUkG6aMdAOwYo.png) > 多异常捕获的注意点： > > 1. 捕获更粗的异常不能放在捕获更细的异常之前。 > 2. 如果为了方便，则可以将所有的异常都使用Exception进行捕获。 > > 特殊的多异常捕获写法： > > ```java > catch(异常类型1 |异常类型2 对象名){ > //表示此块用于处理异常类型1 和 异常类型2 的异常信息 > } > ``` > > ```java > import java.util.Scanner; > > public class ExceptionDemo { > public static void main(String[] args){ > try { > Scanner input = new Scanner(System.in); > System.out.println("请输入一个数字："); > int x = input.nextInt(); > System.out.println("请再输入一个数字："); > int y = input.nextInt(); > System.out.println(x/y); > }catch (InputMismatchException | ArithmeticException e) { //格式一 > System.out.println("输入错误"); > } > /* > catch(RuntimeException e（或Exception e）){ //扩大异常的形态范围来捕获 ，格式二 > System.out.println("输入错误"); > } > */ > System.out.println("程序执行完毕，正常结束"); > } > }; > ``` ## throws和throw关键字 ###throws 在程序中异常的基本处理已经掌握了，但是随异常一起的还有一个称为throws关键字，此关键字主要在方法的声明上使用，表示方法中不处理异常，而交给调用处处理。格式如下： ```java 返回值 方法名称()throws Exception{ } ``` 如果是因为传入的参数导致异常的发生，则可以通过throws抛出异常。通常是谁调用谁处理； 如下代码，只有传入参数出错，程序才会出错。 ![image-20201010184935241](https://i.loli.net/2020/10/10/XwxopzQTY85asmi.png) 我们可以用谁调用谁处理的策略，使用throws关键字来处理异常 ![image-20201010191247867](https://i.loli.net/2020/10/10/t2qHGzpw1Lgfr7s.png) ###throw throw关键字表示在程序中人为的抛出一个异常，因为从异常处理机制来看，所有的异常一旦产生之后，实际上抛出的就是一个异常类的实例化对象，那么此对象也可以由throw直接抛出。（真正应用时，自己造异常还是比较麻烦的，之前加判断也可以出现相同的效果，所以用的较少） 代码： `throw new Exception("抛着玩的。");` 看下面的代码 ```java public class ExceptionDemo8 { public static void main(String[] args){ Person p = new Person(); p.setAge(-1);//传入非法参数 } }; class Person { int age; public void setAge(int age) { //处理异常时机：谁调用谁处理 //之前在设计此函数时，当用户输入了不合理时，自动设为1， //但用户在没有任何提示的情况下，输入和实际展示不一致，者本身就是异常 if (age < 0 || age > 150){ //this.age = 1; //所以在发生异常时，需要告诉调用函数，发生了什么问题，而不是自己默默处理 throw new RuntimeException("年龄不合理"); }else{ this.age = age; } } } ``` 运行结果： ![image-20201010173420321](https://i.loli.net/2020/10/10/7ciUMJSWOrK5aE9.png) ## RuntimeExcepion与Exception的区别 注意观察如下方法的源码： Integer类：` public static int parseInt(String text)throws NumberFormatException` 此方法抛出了异常， 但是使用时却不需要进行try…catch捕获处理，原因： 因为`NumberFormatException`并不是`Exception`的直接子类，而是`RuntimeException`的子类，只要是`RuntimeException`的子类，则表示程序在操作的时候可以不必使用try…catch进行处理，如果有异常发生，则由JVM进行处理。当然，也可以通过try…catch处理。 ## 自定义异常类 > 编写一个类， 继承Exception，并重写一参构造方法 即可完成自定义**受检异常**类型。受检异常必须明确的处理或者抛出，否则编译不通过 > > 编写一个类， 继承RuntimeExcepion，并重写一参构造方法 即可完成自定义**运行时异常（非受检异常）**类型。 > > 例如： > > ```java > class MyException extends Exception{ // 继承Exception，表示一个自定义异常类 > public MyException(String msg){ > super(msg) ; // 调用Exception中有一个参数的构造 > } > }; > ``` > > 自定义异常可以做很多事情， 例如： > > ```java > class MyException extends Exception{ > public MyException(String msg){ > super(msg) ; > //在这里给维护人员发短信或邮件， 告知程序出现了BUG。 > } > }; > ``` ## 异常处理常见题目 1. **try-catch-finally 中哪个部分可以省略？** 答： catch和finally可以省略其中一个 ， catch和finally不能同时省略 注意:格式上允许省略catch块, 但是发生异常时就不会捕获异常了,我们在开发中也不会这样去写代码. 2. **try-catch-finally 中，如果 catch 中 return 了，finally 还会执行吗？** 答：finally中的代码会执行 > 详解： > > ​ 执行流程： > > 1. 先计算返回值， 并将返回值存储起来， 等待返回 > 2. 执行finally代码块 > 3. 将之前存储的返回值， 返回出去； > > ​ 注意： > > 1. 返回值是在finally运算之前就确定了，并且缓存了，不管finally对该值做任何的改变，返回的值都不会改变 > 2. finally代码中不建议包含return，因为程序会在上述的流程中提前退出，也就是说返回的值不是try或catch中的值 > 3. 如果在try或catch中停止了JVM，则finally不会执行。例如停电，或通过如下代码退出 > JVM：`System.exit(0);`