1、异常概述
(1)什么是异常?Java代码在运行时期发生的问题就是异常;
(2)在Java中,把异常信息封装成了一个类。当出现了问题时,就会创建异常类对象并抛出异常相关的信息(如异常出现的位置、原因等)。
2、异常的继承体系
(1)在Java中使用Exception类来描述异常;
(2)查看API中Exception的描述,Exception 类及其子类是 Throwable 的一种形式,它用来表示java程序中可能会产生的异常,并要求对产生的异常进行合理的异常处理;
(3)Exception有继承关系,它的父类是Throwable。Throwable是Java 语言中所有错误或异常的超类,即祖宗类;
(4)在异常Exception类中,有一个子类要特殊说明一下,RuntimeException子类,RuntimeException及其它的子类只能在Java程序运行过程中出现;
(5)观察Throwable类,能够发现与异常Exception平级的有一个Error,它是Throwable的子类,它用来表示java程序中可能会产生的严重错误。解决办法只有一个,修改代码避免Error错误的产生;
(6)小结:
3、异常与错误的区别
(1)异常:指程序在编译、运行期间发生了某种异常(XxxException),我们可以对异常进行具体的处理。若不处理异常,程序将会结束运行;
1 public static void main(String[] args) {2 int[] arr = new int[3];3 System.out.println(arr[0]);4 System.out.println(arr[3]);5 // 该句运行时发生了数组索引越界异常ArrayIndexOutOfBoundsException,由于没有处理异常,导致程序无法继续执行,程序结束。6 System.out.println("over"); // 由于上面代码发生了异常,此句代码不会执行7 }
(2)错误:指程序在运行期间发生了某种错误(XxxError),Error错误通常没有具体的处理方式,程序将会结束运行。Error错误的发生往往都是系统级别的问题,都是jvm所在系统发生的,并反馈给jvm的。我们无法针对处理,只能修正代码。
1 public static void main(String[] args) {2 int[] arr = new int[1024*1024*100];3 //该句运行时发生了内存溢出错误OutOfMemoryError,开辟了过大的数组空间,导致JVM在分配数组空间时超出了JVM内存空间,直接发生错误。4 }
4、异常的产生过程解析
(1)运行下面的程序,程序会产生一个数组索引越界异常ArrayIndexOfBoundsException;
(2)工具类
1 class ArrayTools{2 //对给定的数组通过给定的角标获取元素。3 public static int getElement(int[] arr,int index) {4 int element = arr[index];5 return element;6 }7 }
(3)测试类
1 class ExceptionDemo2 {2 public static void main(String[] args) {3 int[] arr = {34,12,67};4 int num = ArrayTools.getElement(arr,4)5 System.out.println("num="+num);6 System.out.println("over");7 }8 }
5、抛出异常throw
(1)在编写程序时,我们必须要考虑程序出现问题的情况。比如,在定义方法时,方法需要接受参数。那么,当调用方法使用接受到的参数时,首先需要先对参数数据进行合法的判断,数据若不合法,就应该告诉调用者,传递合法的数据进来。这时需要使用抛出异常的方式来告诉调用者;
(2)在java中,提供了一个throw关键字,它用来抛出一个指定的异常对象。那么,抛出一个异常具体如何操作呢?
创建一个异常对象。封装一些提示信息(信息可以自己编写);
需要将这个异常对象告知给调用者。怎么告知呢?怎么将这个异常对象传递到调用者处呢?通过关键字throw就可以完成。throw 异常对象
(3)throw用在方法内,用来抛出一个异常对象,将这个异常对象传递到调用者处,并结束当前方法的执行;
(4)使用格式
throw new 异常类名(参数);
(5)代码演示:
throw new NullPointerException("要访问的arr数组不存在");throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("该索引在数组中不存在,已超出范围");
(6)异常类ArrayIndexOutOfBoundsException与NullPointerException的构造方法
(7)throw的代码演示编写工具类,提供获取数组指定索引处的元素值
1 lass ArrayTools{ 2 //通过给定的数组,返回给定的索引对应的元素值。 3 public static int getElement(int[] arr,int index) { 4 /* 5 若程序出了异常,JVM它会打包异常对象并抛出。但是它所提供的信息不够给力。想要更清晰,需要自己抛出异常信息。 6 下面判断条件如果满足,当执行完throw抛出异常对象后,方法已经无法继续运算。这时就会结束当前方法的执行,并将异常告知给调用者。这时就需要通过异常来解决。 7 */ 8 if(arr==null){ 9 throw new NullPointerException("arr指向的数组不存在");10 }11 if(index<0 || index>=arr.length){12 throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("错误的角标,"+index+"索引在数组中不存在");13 }14 int element = arr[index];15 return element;16 }17 }
测试类
1 class ExceptionDemo3 {2 public static void main(String[] args) {3 int[] arr = {34,12,67}; //创建数组4 int num = ArrayTools.getElement(null,2);// 调用方法,获取数组中指定索引处元素5 //int num = ArrayTools.getElement(arr,5);// 调用方法,获取数组中指定索引处元素6 System.out.println("num="+num);//打印获取到的元素值7 }8 }
6、声明异常throws
(1)声明:将问题标识出来,报告给调用者。如果方法内通过throw抛出了编译时异常,而没有捕获处理,那么必须通过throws进行声明,让调用者去处理;
(2)声明异常格式:
修饰符 返回值类型 方法名(参数) throws 异常类名1,异常类名2… { }
(3)声明异常的代码演示:
1 class Demo{ 2 /* 3 如果定义功能时有问题发生需要报告给调用者。可以通过在方法上使用throws关键字进行声明。 4 */ 5 public void show(int x)throws Exception { 6 if(x>0){ 7 throw new Exception(); 8 } else { 9 System.out.println("show run");10 }11 }12 }
(4)throws用于进行异常类的声明,若该方法可能有多种异常情况产生,那么在throws后面可以写多个异常类,用逗号隔开;
1 多个异常的情况,例如: 2 public static int getElement(int[] arr,int index) throws NullPointerException, ArrayIndexOutOfBoundsException { 3 if(arr==null){ 4 throw new NullPointerException("arr指向的数组不存在"); 5 } 6 if(index<0 || index>=arr.length){ 7 throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("错误的角标,"+index+"索引在数组中不存在"); 8 } 9 int element = arr[index];10 return element;11 }
7、捕获异常try…catch…finally
(1)捕获:Java中对异常有针对性的语句进行捕获,可以对出现的异常进行指定方式的处理;
(2)捕获异常格式:
1 try {2 //需要被检测的语句。3 }4 catch(异常类 变量) { //参数。5 //异常的处理语句。6 }7 finally {8 //一定会被执行的语句。9 }
(3)try:该代码块中编写可能产生异常的代码;
(4)catch:用来进行某种异常的捕获,实现对捕获到的异常进行处理;
(5)finally:有一些特定的代码无论异常是否发生,都需要执行。另外,因为异常会引发程序跳转,导致有些语句执行不到。而finally就是解决这个问题的,在finally代码块中存放的代码都是一定会被执行的。
(6)代码演示:
1 class ExceptionDemo{ 2 public static void main(String[] args){ //throws ArrayIndexOutOfBoundsException 3 try { 4 int[] arr = new int[3]; 5 System.out.println( arr[5] );// 会抛出ArrayIndexOutOfBoundsException 6 当产生异常时,必须有处理方式。要么捕获,要么声明。 7 } 8 catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) { //括号中需要定义什么呢?try中抛出的是什么异常,在括号中就定义什么异常类型。 9 System.out.println("异常发生了");10 } finally {11 arr = null; //把数组指向null,通过垃圾回收器,进行内存垃圾的清除12 }13 System.out.println("程序运行结果");14 }15 }
8、try…catch…finally异常处理的组合方式
(1)try catch finally组合:检测异常,并传递给catch处理,并在finally中进行资源释放;
(2)try catch组合 : 对代码进行异常检测,并对检测的异常传递给catch处理。对异常进行捕获处理。
1 void show(){ //不用throws 2 try{3 throw new Exception();//产生异常,直接捕获处理4 }catch(Exception e){5 //处理方式 6 }7 }
(3)一个try 多个catch组合 : 对代码进行异常检测,并对检测的异常传递给catch处理。对每种异常信息进行不同的捕获处理;这种异常处理方式,要求多个catch中的异常不能相同,并且若catch中的多个异常之间有子父类异常的关系,那么子类异常要求在上面的catch处理,父类异常在下面的catch处理;
1 void show(){ //不用throws 2 try{ 3 throw new Exception();//产生异常,直接捕获处理 4 }catch(XxxException e){ 5 //处理方式 6 }catch(YyyException e){ 7 //处理方式 8 }catch(ZzzException e){ 9 //处理方式 10 }11 }
(4)try finally 组合: 对代码进行异常检测,检测到异常后因为没有catch,所以一样会被默认jvm抛出。异常是没有捕获处理的。但是功能所开启资源需要进行关闭,所以finally,只为关闭资源。
9、运行时异常
(1)RuntimeException和他的所有子类异常,都属于运行时期异常;
(2)NullPointerException,ArrayIndexOutOfBoundsException等都属于运行时期异常;
(3)运行时期异常的特点:
方法中抛出运行时期异常,方法定义中无需throws声明,调用者也无需处理此异常;
运行时期异常一旦发生,需要程序人员修改源代码。
1 class ExceptionDemo{2 public static void main(String[] args){3 method();4 }5 public static void method(){6 throw new RuntimeException();7 }8 }
10、异常在方法重写中细节
(1)子类覆盖父类方法时,如果父类的方法声明异常,子类只能声明父类异常或者该异常的子类,或者不声明;
1 class Fu {2 public void method () throws RuntimeException {3 }4 }5 class Zi extends Fu {6 public void method() throws RuntimeException { } //抛出父类一样的异常7 //public void method() throws NullPointerException{ } //抛出父类子异常8 }
(2)当父类方法声明多个异常时,子类覆盖时只能声明多个异常的子集;
1 class Fu {2 public void method () throws RuntimeException {3 }4 }5 class Zi extends Fu {6 public void method() throws RuntimeException { } //抛出父类一样的异常7 //public void method() throws NullPointerException{ } //抛出父类子异常8 }
(3)当被覆盖的方法没有异常声明时,子类覆盖时无法声明异常的;
1 class Fu {2 public void method (){3 }4 }5 class Zi extends Fu {6 public void method() throws Exception { }//错误的方式7 }
(4)接口中没有声明异常,而实现的子类覆盖方法时发生了异常,怎么办?
无法进行throws声明,只能catch的捕获。万一问题处理不了呢?catch中继续throw抛出,但是只能将异常转换成RuntimeException子类抛出。
1 interface Inter { 2 public abstract void method(); 3 } 4 class Zi implements Inter { 5 public void method(){ //无法声明 throws Exception 6 int[] arr = null; 7 if (arr == null) { 8 //只能捕获处理 9 try{10 throw new Exception(“哥们,你定义的数组arr是空的!”);11 } catch(Exception e){12 System.out.println(“父方法中没有异常抛出,子类中不能抛出Exception异常”);13 //我们把异常对象e,采用RuntimeException异常方式抛出14 throw new RuntimeException(e);15 }16 }17 }18 }
11、异常中常用方法
(1)getMessage方法:返回该异常的详细信息字符串,即异常提示信息;
(2)toString方法:返回该异常的名称与详细信息字符串;
(3)printStackTrace:在控制台输出该异常的名称与详细信息字符串、异常出现的代码位置;
(4)异常的常用方法代码演示:
1 try { 2 Person p= null; 3 if (p==null) { 4 throw new NullPointerException(“出现空指针异常了,请检查对象是否为null”); 5 } 6 } catch (NullPointerException e) { 7 String message = e.getMesage(); 8 System.out.println(message ); 9 10 String result = e.toString();11 System.out.println(result); 12 13 e.printStackTrace(); 14 }