一文带你玩转Java异常处理

1.前言

1.异常是程序中的一些错误，但并不是所有的错误都是异常，并且错误有时候是可以避免的

2.比如说，你的代码少了一个分号，那么运行出来结果是提示是错误 java.lang.Error；

3.如果你用System.out.println(11/0) ，那么你是因为你用0做了除数，会抛出java.lang.ArithmeticException 的异常

4.异常发生的原因有很多，通常包含以下几大类：

• 用户输入了非法数据。
• 要打开的文件不存在
• 网络通信时连接中断，或者JVM内存溢出

5.这些异常有的是因为用户错误引起，有的是程序错误引起的，还有其它一些是因为物理错误引起的

6.要理解Java异常处理是如何工作的，你需要掌握以下三种类型的异常：

• 检查性异常： 最具代表的检查性异常是用户错误或问题引起的异常，这是程序员无法预见的例如要打开一个不存在文件时，一个异常就发生了，这些异常在编译时不能被简单地忽略
• 运行时异常： 运行时异常是可能被程序员避免的异常。与检查性异常相反，运行时异常可以在编译时被忽略
• 错误： 错误不是异常，而是脱离程序员控制的问题。错误在代码中通常被忽略。例如，当栈溢出时，一个错误就发生了，它们在编译也检查不到的。

2. Exception 类的层次

2.1 Exception 类的层次简介

所有的异常类是从 java.lang.Exception 类继承的子类

Exception 类是 Throwable 类的子类。除了Exception类外，Throwable还有一个子类Error

Java 程序通常不捕获错误。错误一般发生在严重故障时，它们在Java程序处理的范畴之外

Error 用来指示运行时环境发生的错误，例如，JVM 内存溢出。一般地，程序不会从错误中恢复

异常类有两个主要的子类：IOException 类和 RuntimeException 类

3. Java 内置异常类

3.1 Java 内置异常类简介

Java 语言定义了一些异常类在 java.lang 标准包中

标准运行时异常类的子类是最常见的异常类

由于 java.lang 包是默认加载到所有的 Java 程序的，所以大部分从运行时异常类继承而来的异常都可以直接使用

Java 根据各个类库也定义了一些其他的异常

3.2 非检查异常类举例

3.3 检查性异常类表

4. 异常方法

4.1 Throwable 类的主要方法

5. 捕获异常

5.1 捕获异常简介

1. 使用 try 和 catch 关键字可以捕获异常。try/catch 代码块放在异常可能发生的地方
2. Catch 语句包含要捕获异常类型的声明。当保护代码块中发生一个异常时，try 后面的 catch 块就会被检查
3. 如果发生的异常包含在 catch 块中，异常会被传递到该 catch 块，这和传递一个参数到方法是一样
4. 一个 try 代码块后面跟随多个 catch 代码块的情况就叫多重捕获
5. 可以在 try 语句后面添加 任意数量的 catch 块
6. 如果保护代码中发生异常，异常被抛给第一个 catch 块
7. 如果抛出异常的数据类型与 ExceptionType1 匹配，它在这里就会被捕获
8. 如果不匹配，它会被传递给第二个 catch 块
9. 如此，直到异常被捕获或者通过所有的 catch 块

5.2 try/catch语法如下

try
{
   // 程序代码
}catch(ExceptionName e1)
{
   //Catch 块
}

5.3 多重捕获块语法说明

try{
   // 程序代码
}catch(异常类型1 异常的变量名1){
  // 程序代码
}catch(异常类型2 异常的变量名2){
  // 程序代码
}catch(异常类型3 异常的变量名3){
  // 程序代码
}

6. throws/throw 关键字

6.1 throws/throw 关键字简介

如果一个方法没有捕获到一个检查性异常，那么该方法必须使用 throws 关键字来声明。throws 关键字放在方法签名的尾部

也可以使用 throw 关键字抛出一个异常，无论它是新实例化的还是刚捕获到的

一个方法可以声明抛出多个异常，多个 异常之间用逗号隔开

6.2 代码实例

import java.io.*;
public class className
{
  public void deposit(double amount) throws RemoteException
  {
    // Method implementation
    throw new RemoteException();
  }
  //Remainder of class definition
}

7. finally关键字

7.1 finally关键字简介

finally 关键字用来创建在 try代码块后面执行的代码块

无论是否发生异常，finally 代码块中的代码总会被执行

在 finally 代码块中，可以运行清理类型等收尾善后性质的语句

finally 代码块出现在 catch 代码块最后

7.2 finall 语法格式

try{
  // 程序代码
}catch(异常类型1 异常的变量名1){
  // 程序代码
}catch(异常类型2 异常的变量名2){
  // 程序代码
}finally{
  // 程序代码
}

7.3 注意事项说明

catch 不能独立于 try 存在。

在 try/catch 后面添加 finally 块并非强制性要求的。

try 代码后不能既没 catch 块也没 finally 块。

try, catch, finally 块之间不能添加任何代码。

7.4 自定义异常类格式

class MyException extends Exception{
}

7.5 代码实例

以下实例是一个银行账户的模拟，通过银行卡的号码完成识别，可以进行存钱和取钱的操作。

// 文件名InsufficientFundsException.java
import java.io.*;
 
//自定义异常类，继承Exception类
public class InsufficientFundsException extends Exception
{
  //此处的amount用来储存当出现异常（取出钱多于余额时）所缺乏的钱
  private double amount;
  public InsufficientFundsException(double amount)
  {
    this.amount = amount;
  } 
  public double getAmount()
  {
    return amount;
  }
}

在下面的 CheckingAccount 类中包含一个 withdraw() 方法抛出一个 InsufficientFundsException 异常。

// 文件名称 CheckingAccount.java
import java.io.*;
 
//此类模拟银行账户
public class CheckingAccount
{
  //balance为余额，number为卡号
   private double balance;
   private int number;
   public CheckingAccount(int number)
   {
      this.number = number;
   }
  //方法：存钱
   public void deposit(double amount)
   {
      balance  = amount;
   }
  //方法：取钱
   public void withdraw(double amount) throws
                              InsufficientFundsException
   {
      if(amount <= balance)
      {
         balance -= amount;
      }
      else
      {
         double needs = amount - balance;
         throw new InsufficientFundsException(needs);
      }
   }
  //方法：返回余额
   public double getBalance()
   {
      return balance;
   }
  //方法：返回卡号
   public int getNumber()
   {
      return number;
   }
}

下面的 BankDemo 程序示范了如何调用 CheckingAccount 类的 deposit() 和 withdraw() 方法

//文件名称 BankDemo.java
public class BankDemo
{
   public static void main(String [] args)
   {
      CheckingAccount c = new CheckingAccount(101);
      System.out.println("Depositing $500...");
      c.deposit(500.00);
      try
      {
         System.out.println("\nWithdrawing $100...");
         c.withdraw(100.00);
         System.out.println("\nWithdrawing $600...");
         c.withdraw(600.00);
      }catch(InsufficientFundsException e)
      {
         System.out.println("Sorry, but you are short $"
                                    e.getAmount());
         e.printStackTrace();
      }
    }
}

8. 通用异常

在Java中定义了两种类型的异常和错误

JVM(Java虚拟机) 异常： 由 JVM 抛出的异常或错误。例如：NullPointerException 类，ArrayIndexOutOfBoundsException 类，ClassCastException 类

程序级异常： 由程序或者API程序抛出的异常。例如 IllegalArgumentException 类，IllegalStateException 类

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