【Java】异常处理见解，了解，进阶到熟练掌握

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大家好我们今天来学习Java面向对象的的抽象类和接口，我们大家庭已经来啦~

1.(throws和throw）我们不管这个异常，把这个异常抛出去

1.1：throws的注意事项

1.2：throw的注意事项

2：（try-catch）我们主动地去捕捉这个异常

2.1. try块内抛出异常位置之后的代码将不会被执行

2.2. 如果抛出异常类型与catch时异常类型不匹配

2.3. try中可能会抛出多个不同的异常对象

2.4：我们也可以有以下两种不推荐的捕获方式

3：关于 "调用栈"（e.printStackTrace()）

关于 "调用栈"

4：finally

4：自定义异常类

在 Java 中，将程序执行过程中发生的不正常行为称为异常 。

要认识异常首先我们要认识一张图

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 。

异常大概处理方案：

关于异常的一般处理方式：

异常的种类有很多, 我们要根据不同的业务场景来决定.

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

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

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

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

比如我们之前写代码时经常遇到的：

1： 算数异常

   System.out.println(10/0);

2. 数组越界异常

int [] arr = { 1 , 2 , 3 };

System . out . println ( arr [ 100 ]);

3：空指针异常

        int [] array = null;System.out.println(array.length);

这些异常，我们写代码的时候不会显示异常，但是程序运行时就会报错；

（这种异常我们称之为运行时异常也叫非受查异常）

既然有非受查异常，就自然会有受查异常

譬如：我们之前一直没明白的克隆方法，我们子类要用这个克隆方法，克隆之后肯定要用一个新的对象来接收，那就是Person person2 = person1.clone（）；但是clone（）是Object类的方法，我们只能在类里通过super调用，所以子类要用就必须要重写这个方法。

但是重写之后还是会报异常CloneNotSupportedException

我们只要调用这个方法就会报异常，但是我们还是要用到这个方法

所以说现在摆在我们面前的有两条路：

1.我们不管这个异常，把这个异常抛出去

2：我们主动地去捕捉这个异常

1.(throws和throw）我们不管这个异常，把这个异常抛出去

抛出去这个异常就要引出一个关键字throws了

然后还有一个关键字throw和它很像（这个关键字也是抛出一个异常）

他俩的区别在于：

throws是抛出已经出现的异常（一般放在方法参数列表之后）（也算是处理了，但不算是真正的处理，只是把异常报告给抛出异常方法的调用者，由调用者处理）

而throw是我们主动去抛出一个异常，一般是程序没出现我们为了提醒别人而抛出的异常

（但是这个异常迟早是要被捕捉的，不然异常一直存在，最后大家都处理，只能交给JVM去处理，最后程序就只能报出来这个异常）

我们throws出去这个异常

大家可以看到这个时候就不报异常了，但是我们现在调用它试试呢？

现在它又报错了，为啥呢？就像我上面所说的你只是抛出了这个异常（暂时解决了这个问题）实际上是把问题抛给了这个方法的调用者

然后我们还不想解决，那就，让main函数也把这个责任甩出去

按理说程序运行时，JVM会处理这个异常

但是我们实现了一个克隆接口（允许）该类的对象被拷贝

Cloneable接口是一个标记接口（即它没有任何方法定义）。当一个类实现了Cloneable接口，这表示这个类的对象支持克隆操作，而且Person类实现了Cloneable接口并且正确地重写了clone()方法，所以说最终没有抛出这个异常

1.1：throws的注意事项

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 。

注意：

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。
 
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsArrayIndexOutOfBoundsException,ArithmeticException{}
可以替换成
public static void main(String[] args) throws Exception{
}
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

（我们讲述的clone方法和main方法）

5：将光标放在抛出异常方法上，ALT点击+enter快速处理

1.2：throw的注意事项

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

throws继续抛出或者try-catch处理，最后try-catch不处理的话JVM处理，程序异常终止

5. 异常一旦抛出，其后的代码就不会执行

2：（try-catch）我们主动地去捕捉这个异常

就像如果我们捕捉了上面的克隆异常（但是他是一个异常，还是不会被执行，所以我们最好还是实现一个克隆接口，最终别抛出异常）

如果我们要捕捉异常

这时候就要引出一个组合了 try-catch捕获并处理（细节我们一会会具体将到）

try {

// 将可能出现异常的代码放在这里

} catch ( 要捕获的异常类型 e ){

// 如果 try 中的代码抛出异常了，此处 catch 捕获时异常类型与 try 中抛出的异常类型一致时 ，或者是try中抛出异常的基类时，就会被捕获到

// 对异常就可以正常处理，处理完成后，跳出 try-catch 结构，继续执行后序代码

} finally {
// 此处的语句无论是否发生异常，都会被执行到

}

// 如果没有抛出异常，或者异常被捕获处理了，这里的代码也会执行

示例：

2.1. try块内抛出异常位置之后的代码将不会被执行

 public static void main(String[] args){try{System.out.println(10/0);System.out.println("想你");}catch(ArithmeticException e){System.out.println("捕捉到了算数异常");}}

这里我们捕捉到了算数异常，但是“想你”并没有被打印（这是因为这里程序运行到这里已经发现了异常，就会去捕捉（因为我们用try-catch组合了）所以后面的代码就不会被执行了）

就像程序这里（哈哈打印了，想你没有打印）

2.2. 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

public static void main(String[] args){try{System.out.println(10/0);System.out.println("想你");}catch(NullPointerException e){System.out.println("捕捉到了算数异常");}System.out.println("想你");}

一个想你都没有打印

2.3. try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，并且捕获到了一个异常，就不会进入另一个catch了

  public static void main(String[] args){try{System.out.println(10/0);int[] arr = {1, 2, 3};System.out.println(arr[100]);}catch(NullPointerException e){System.out.println("捕获到了空指针异常");}catch(ArithmeticException e){System.out.println("捕捉到了算数异常");}System.out.println("想你");}

这时候就有小伙伴问了，那另一个异常去哪了？

其实我们上面就已经讲述过了，一个异常出现，我们用try-catch捕获处理（这个异常下面的代码就不会执行了，直接执行捕获后的catch里面的代码，以及处理完程序后面的代码）

2.4：我们也可以有以下两种不推荐的捕获方式

catch ( ArrayIndexOutOfBoundsException | NullPointerException e ) {

...

}

不过我们不推荐这种方式：太模糊了，到底是哪种异常

2.一次性捕获所有异常：

catch（ Exception e ){ 这是异常的父类

}

注意：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：（否则，相当于，你在前面就把水全部堵住了，异常根本流过来）

子类异常在前 catch ，父类异常在后 catch（还是有点作用的，防止程序异常终止嘛）

3：关于 "调用栈"（e.printStackTrace()）

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.

譬如上述代码：

 public static void main(String[] args){try{System.out.println(10/0);int[] arr = {1, 2, 3};System.out.println(arr[100]);}catch(NullPointerException e){System.out.println("捕获到了空指针异常");}catch(ArithmeticException e){System.out.println("捕捉到了算数异常");e.printStackTrace();}System.out.println("想你");}

4：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。

 public static void main(String[] args){try {System.out.println(10 / 0);int[] arr = {1, 2, 3};System.out.println(arr[100]);}catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e){System.out.println("捕获到了数组越界异常");}finally {System.out.println("不管是否捕获到了异常，finally后面的都会被执行");}System.out.println("想你");}

就是想你没有被执行（finally就是用来处理善后工作的）

譬如关闭输入流

大家可以想想如果没有finally，这个程序刚才没有捕捉到异常，就异常终止了，但是输入流没有没关闭（这时候就造成了资源的泄露）

注意：一般我们不建议在 finally 中写 return (被编译器当做一个警告).

public static void main(String[] args) {
System.out.println(func());
}
public static int func() {
try {
return 10;
} finally {
return 20;
}
}
A: 10 B: 20 C: 30 D: 编译失败

选择B

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 )

所以说我们这两个问题大家清楚了吗？

1. throw 和 throws 的区别？

2. finally 中的语句一定会执行吗？

【 异常处理流程总结 】

程序先执行 try 中的代码

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 .

如果找到匹配的异常类型 , 就会执行 catch 中的代码

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

.

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 ).

如果上层调用者也没有处理的了异常 , 就继续向上传递 .

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 .

4：自定义异常类

接下来我们实现一个登录系统

public class LogIn {private String userName = "admin";private String password = "123456";public void loginInfo(String userName, String password) {if (!this.userName.equals(userName)) {System.out.println("名字错误");return;}if (!this.password.equals(password)) {System.out.println("密码错误");return;}System.out.println("登陆成功");}public static void main(String[] args) {LogIn logIn = new LogIn();logIn.loginInfo("admin", "1234561");}
}

但是总是sout输出太俗了，不能有效的提醒，这个时候我们就可以自定义一个异常类

但是我们应该如何定义一个异常类呢？（并且运行时能给我们检测出来）我们不妨看看其他异常类是怎么定义的？譬如：算数异常

那么我们也这样写两个异常

然后我们的代码就可以改成这个样子

public class LogIn {private String userName = "admin";private String password = "123456";public void loginInfo(String userName, String password) throws UserNameException,UserPasswordException {if (!this.userName.equals(userName)) {throw new UserNameException("用户名错误");}if (!this.password.equals(password)) {throw new UserPasswordException("登录密码错误");}System.out.println("登陆成功");}public static void main(String[] args) {LogIn logIn = new LogIn();try{logIn.loginInfo("admin", "1234561");}catch(UserNameException e){System.out.println("");}}
}

登录密码错误

其实定义方式就是这个

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

注意继承Exception时是编译异常，继承RunTimeException是受查时异常

所以说，继承RunTimeException时就不需要抛出异常了（写代码时也不会报异常），如果我们不处理，运行时JVM会帮我们处理（最后返回发生异常的位置）