第4節 異常處理

異常處理學習的目標：

明確說明是異常（重點）

能辨識出常見的異常及其含義（熟悉）

理解異常產生的原理（了解）

能處理異常（重點）

能夠自定義異常（熟悉）

一、什么是異常？

異常是在程序中導致程序中斷運行的一種指令流 。

例如，現在有如下的操作代碼：

public class ExceptionDemo01{ public static void main(String argsp[]){ int i = 10 ; int j = 0 ; System.out.println("============= 計算開始 =============") ; int temp = i / j ; // 進行除法運算 System.out.println("temp = " + temp) ; System.out.println("============= 計算結束 =============") ; } }; 運行結果： ============= 計算開始 ============= Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero at ExceptionDemo01.main(ExceptionDemo01.java:6)

以上的代碼在int temp = i / j ;位置處產生了異常，一旦產生異常之后，異常之后的語句將不再執行了，所以現在的程序并沒有正確的執行完畢之后就退出了。

那么，為了保證程序出現異常之后仍然可以正確的執行完畢 ，所以要采用異常的處理機制。

二、處理異常

如果要想對異常進行處理，則必須采用標準的處理格式，處理格式語法如下： try{// 有可能發生異常的代碼段 }catch(異常類型 對象名1) {//異常的處理操作 }catch(異常類型 對象名2) {//異常的處理操作 }... finally{//異常的統一出口 }

下面分別來詳細的介紹：

2.1 try+catch的處理流程

一旦產生異常，則系統會自動產生一個異常類的實例化對象；

那么，此時如果異常發生在try語句，則會自動找到匹配的catch語句執行，如果沒有在try語句中，則會將異常拋出；

所有的catch根據方法的參數匹配異常類的實例化對象，如果匹配成功，則表示由此catch進行處理。

下面這張圖將過程解釋的更加具體：

2.2 多異常捕獲

一段代碼塊可能產生多種異常時，需要對多種異常進行捕獲，一般多異常捕獲有三種方式：

方式一：分開處理：

package com.kaikeba.objectoriented.exceptionHandling;import java.util.InputMismatchException; import java.util.Scanner;/*** 處理多異常的格式 1：*/ public class Demo2 {public static void main(String[] args) {haha();System.out.println("程序執行完畢，正常結束");}private static void haha() {try {Scanner input = new Scanner(System.in);System.out.println("請輸入一個數字：");int x = input.nextInt();System.out.println("請再輸入一個數字：");int y = input.nextInt();System.out.println(x / y);System.out.println("處理完畢");}catch (ArithmeticException e) {System.out.println("除數不能為0");}catch (InputMismatchException e) {System.out.println("必須是數字");}} }

方式二：使用|運算符合并：

package com.kaikeba.objectoriented.exceptionHandling;import java.util.InputMismatchException; import java.util.Scanner;/*** 處理多異常的格式 2：了解*/ public class Demo3 {public static void main(String[] args) {haha();System.out.println("程序執行完畢，正常結束");}private static void haha() {try {Scanner input = new Scanner(System.in);System.out.println("請輸入一個數字：");int x = input.nextInt();System.out.println("請再輸入一個數字：");int y = input.nextInt();System.out.println(x / y);System.out.println("處理完畢");}catch (ArithmeticException | InputMismatchException e) {System.out.println("輸入有誤");}} }

方式三：合并為父類異常：

package com.kaikeba.objectoriented.exceptionHandling;import java.util.InputMismatchException; import java.util.Scanner;/*** 處理多異常的格式 3：常用*/ public class Demo4 {public static void main(String[] args) {haha();System.out.println("程序執行完畢，正常結束");}private static void haha() {try {Scanner input = new Scanner(System.in);System.out.println("請輸入一個數字：");int x = input.nextInt();System.out.println("請再輸入一個數字：");int y = input.nextInt();System.out.println(x / y);System.out.println("處理完畢");}catch (RuntimeException e) {//多態System.out.println("輸入有誤");}} }

多異常捕獲的注意點：

捕獲更粗的異常不能放在捕獲更細的異常之前；

如果為了方便，則可以將所有異常都使用Exception進行捕獲。

2.3 finally

在進行異常處理之后，在異常的處理格式中還有一個finally語句，此語句將作為異常的統一出口，不管是否產生了異常，最終都要執行此段代碼。除非軟件關閉、電腦關機等強制方法。

觀察如下代碼：

package com.kaikeba.objectoriented.exceptionHandling;public class Demo5 {public static void main(String[] args) {haha();}public static void haha() {try {System.out.println("1");System.out.println("2");System.out.println("3");System.out.println("4");return;}catch (Exception e) {}finally {System.out.println("鋤禾日當午");}} }

結果如下：

1 2 3 4 鋤禾日當午

即使加了return;還是會執行finally里的代碼。可以這樣理解，return在返回返回值的時候，將返回值進行了一個備份，并做了一些準備工作然后才返回，在這個過程中，finally就執行了 ，所以效果如上所述。

那么這里就涉及到一個常問的面試題 ，查看如下兩段代碼：

package com.kaikeba.objectoriented.exceptionHandling;public class Demo6 {public static void main(String[] args) {Person p = haha();System.out.println(p.age);}public static Person haha() {Person p = new Person();try {p.age = 18;return p;}catch(Exception e){return null;}finally {p.age = 28;}}static class Person{int age;} }結果為：28 package com.kaikeba.objectoriented.exceptionHandling;public class Demo7 {public static void main(String[] args) {int a = haha();System.out.println(a);}public static int haha() {int a = 10;try {return a;}catch(Exception e){return 0;}finally {a = 20;}}static class Person{int age;} }結果為：10

解釋：在return的時候，都是對返回的值或者對象進行了一個備份，在準備返回的過程中finally執行了，如果是引用數據類型，p里面保存的是地址，那么備份也備份了這個地址，finally對屬性值修改后，通過地址依然可以訪問到這個修改后的結果；但是如果是基本數據類型，a里面是值，return備份的是10這個值，finally雖然的確也修改了啊變為20，但是這個備份還是10 ，觀察內存圖可能更好理解一點：

補充： 唯一一種在代碼中導致finally不執行的方法——System.exit(0);它的作用是正常退出程序，結束當前正在運行的java虛擬機。

package com.kaikeba.objectoriented.exceptionHandling;public class Demo8 {public static void main(String[] args) {haha();}public static void haha() {try{int a = 10;int b = 0;System.out.println(a/b);}catch(Exception e) {//退出JVMSystem.out.println("出現了異常");System.exit(0);}finally {System.out.println("鋤禾日當午");}} }

結果如下：

出現了異常

沒有執行finally里的代碼，就結束了。

三、異常體系結構

異常指的是Exception類在Java中存在一個父類Throwable（可能的拋出）。

Throwable存在兩個子類：

Error：表示的是錯誤，是JVM發出的錯誤操作，只能盡量避免，無法用代碼處理；

Exception：一般表示所有程序中的錯誤，所以一般在程序中進行try-catch的處理。

可以看一下JDK API中文手冊里的Exception里的子類：

其中需要特別注意的是RuntimeException類，它是非受檢異常，也叫運行時異常，它只有在程序運行時才能知道是否會發生，事先無法檢查出來，看一下它的子類：

比如數學運算異常、數組索引超出范圍異常等等，在代碼編寫時編譯器是不能察覺的，只有運行時的確發生異常了才會出現。所以異常也可以細分為兩類：

受檢異常：

非受檢異常/運行時異常：

RuntimeException與Exception的區別

注意觀察如下方法的源代碼：

Integer類：public static int parseInt(String text throws NumberFormatException

此方法拋出了異常，但使用時卻不需要進行try...catch捕獲處理，原因：

因為 NumberFormatException 并不是Exception的直接子類，而是RuntimeException的直接子類，只要是RuntimeException的子類，則表示程序在操作的時候可以不必使用try-catch進行處理，如果有異常發生，則由JVM進行處理。當然，也可以通過try catch處理。

四、throws關鍵字

在程序中異常的基本處理已經掌握了，但是隨異常一起的還有一個稱為throws關鍵字，此關鍵字主要在方法的聲明上使用，表示方法中不處理異常，而交給調用處處理。

格式：返回值 方法名稱() throws Exception{} package com.kaikeba.objectoriented.exceptionHandling;import java.io.IOException;public class Demo9 {public static void main(String[] args) throws IOException {shutdown("");}public static void shutdown(String text) throws IOException {Runtime.getRuntime().exec(text);}public static void sum(String s1, String s2) {try {int sum = Integer.parseInt(s1) + Integer.parseInt(s2);System.out.println("和是：" + sum);}catch(NumberFormatException e) {}} }

異常是應該拋出去還是處理，應該站在哪個角度進行思考：

如果是因為傳參導致的異常，應該通過throws將異常拋出去 。

五、throw關鍵字

throw關鍵字表示在程序中人為的拋出一個異常 ，因為從異常處理機制來看，所有的異常一旦產生之后，實際上拋出的就是一個異常類的實例化對象，那么此對象也可以由throw直接拋出。

看下面這個例子：

package com.kaikeba.objectoriented.exceptionHandling;public class Person {private String name;private int age;public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {if(age<0 || age>180) {RuntimeException e = new RuntimeException("年齡不合理");throw e;}else {this.age = age;}} } package com.kaikeba.objectoriented.exceptionHandling;public class Demo10 {public static void main(String[] args) {Person p = new Person();p.setAge(-1);} }

結果如下：

Exception in thread "main" java.lang.RuntimeException: 年齡不合理at com.kaikeba.objectoriented.exceptionHandling.Person.setAge(Person.java:21)at com.kaikeba.objectoriented.exceptionHandling.Demo10.main(Demo10.java:8)Process finished with exit code 1 因為年齡如果輸入不合理，我們就應該告訴執行者年齡有問題，不能像之前一樣只是給它賦一個默認值，但是這里又沒有任何異常的代碼出現，所以為了邏輯上合理，將不合邏輯的年齡手動的拋出異常。

六、自定義異常類（了解）

• 編寫一個類，繼承Exception，并重寫一參構造方法 即可完成自定義受檢異常類型。

• 編寫一個類，繼承RuntimeExcepion，并重寫一參構造方法 即可完成自定義運行時異常類型。

例如：

class MyException extends Exception{public MyException(String msg){ //繼承Exception，表示一個自定義異常類super(msg); //調用Exception中有一個參數的構造} }

自定義異?？梢宰龊芏嗍虑?#xff0c; 例如：

class MyException extends Exception{public MyException(String msg){super(msg) ;//在這里給維護人員發短信或郵件， 告知程序出現了BUG。} } 上述throw拋出異常的例子可以結合自定義類，就是將`RuntimeException`改為自定義的異常類，代碼如下： package com.kaikeba.objectoriented.exceptionHandling.MyExpection;public class AgeRuntimeException extends RuntimeException{{//給程序員發短信}public AgeRuntimeException(String message) {super(message);} } package com.kaikeba.objectoriented.exceptionHandling.MyExpection;public class Person {private String name;private int age;public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {if(age<0 || age>180) {AgeRuntimeException e = new AgeRuntimeException("年齡不合理");throw e;}else {this.age = age;}} } package com.kaikeba.objectoriented.exceptionHandling.MyExpection;public class Demo {public static void main(String[] args) {Person p = new Person();p.setAge(-1);} }

結果如下：

Exception in thread "main" com.kaikeba.objectoriented.exceptionHandling.MyExpection.AgeRuntimeException: 年齡不合理at com.kaikeba.objectoriented.exceptionHandling.MyExpection.Person.setAge(Person.java:21)at com.kaikeba.objectoriented.exceptionHandling.MyExpection.Demo.main(Demo.java:6)Process finished with exit code 1

七、異常處理常見面試題

1. try-catch-finally中哪個部分可以省略？ 答：catch和finally可以省略其中一個，catch和finally不能同時省略。 注意：格式上允許省略catch塊，但是發生異常時就不會捕獲異常了，在開發中也不會這樣去寫代碼。 2. try-catch-finally中，如果catch中return了，finally還會執行嗎？ 答：finally中的代碼會執行。 詳解：執行流程：1. 先計算返回值，并將返回值存儲起來，等待返回；2. 執行finally代碼塊；3. 將之前存儲的返回值，返回出去。 需注意：1. 返回值是在finally運算之前就確定了，并且緩存了，不管finally對該值做任何的改變，返回的值都不會改變；2. finally代碼中不建議包含return，因為程序會在上述的流程中提前退出，也就是說返回的值不是try或catch中的值；3. 如果在try或catch中停止了JVM，則finally不會執行，例如停電，或通過如下代碼退出：JVM：System.exit(0);

總結

以上是生活随笔為你收集整理的JavaSE——异常处理（异常简介、try-catch-finally、throws、throw）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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