[Java知识库]19-Java中的异常【干货笔记】

1、异常概述

1.1、异常概念

程序在执行过程中，出现的非正常的情况，最终会导致JVM的非正常停止。
在Java等面向对象的编程语言中，异常本身是一个类，产生异常就是创建异常对象并抛出了一个异常对象。Java处 理异常的方式是中断处理。
【注意】异常指的并不是语法错误，语法错误则编译不能通过，不会产生字节码文件，根本不能运行。
Java的异常类在java.lang包下。

1.2、异常体系

• Throwable中的常用方法

public void printStackTrace() ：打印异常的详细信息。包含了异常的类型,异常的原因,还包括异常出现的位置,在开发和调试阶段,都得使用printStackTrace。JVM默认使用该方法。
public String getMessage() ：获取发生异常的原因。提示给用户的时候,就提示错误原因。
public String toString() ：获取异常的类型和异常描述信息(不用)。

1.3、异常分类

• 编译时期异常：checked异常。在编译时期,就会检查,如果没有处理异常,则编译失败。(如日期格式化异常)
• 运行时期异常：runtime异常。在运行时期,检查异常.在编译时期,运行异常编译器不会检测(不报错)。(如数学异常)

2、异常的处理

• Java异常处理的5个关键字

try、catch、finally、throw、throws

2.1、抛出异常throw

在指定的方法中抛出异常。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。

• 格式

throw new xxxException("异常产生的原因")

• 注意
  1. throw必须在方法内部；
  2. new的必须是Exception或其子类；
  3. 运行时期异常可以不处理，有JVM进行处理；编译时期异常需要处理，throws或者try…catch；
  4. 方法中的throw将异常返回给方法的调用者，调用者对该异常进行捕获处理或者throws声明处理。

2.2、Objects非空判断

Objects类由一些静态方法组成，这些方法是null-save（空指针安全）或null-tolerant（容忍空指针）的。在源码中，对对象为null的值进行了抛出异常操作。
public static <T> T requireNonNull(T obj) ：查看指定引用对象是否为null。

• 源码

public static <T> T requireNonNull(T obj) {
	if(obj == null)
        throw new NullPointerException();
    return obj;
}

2.3、声明异常throws

声明异常，将异常交给调用者处理。

• 格式

修饰符 返回值类型 方法名(参数列表) throws 异常类名1, 异常类名2... {}

• 注意
  1. throws必须在方法声明上；
  2. 声明的异常必须是Exception或其子类；
  3. 方法内部throw多个异常，throws后面也必须是多个异常；抛出的异常存在继承关系，则声明父类异常即可；
  4. 调用一个声明抛出异常的方法，则必须处理该异常。
     • 继续throws声明，交给调用者处理，最终交给JVM处理；
     • try…catch…捕获异常。

2.4、捕获异常try…catch

Java中对异常进行捕获的语句，可以对出现的异常进行指定方式的处理。

• 格式

try {
	// 可能会出现异常的语句
}catch (异常类型 e) {
	// 处理异常的代码
    // 记录日志/打印异常信息/继续抛出异常
}

• 注意
  1. try和catch必须一起使用；
  2. try中抛出多个异常，可以用多个catch处理；
  3. 执行顺序
     • try中异常 --> 执行catch --> 执行后续代码
     • try中没有异常 --> 执行catch后面的代码

2.5、finally代码块

在finally代码块中写一些无论是否发生异常都必须要执行的代码。如：在try语句块中打开了一些物理资源(磁盘文件/网络连接/数据库连接等)，无论是否发生异常，最终都必须关闭这些资源。

• 格式

try {
	// 可能出现异常的语句
}catch (异常类型 e) {
	// 异常处理语句
}finally {
	// 最终需要执行的语句
}

• 注意
  1. finally不能单独使用；
  2. 一般用于释放资源；
  3. 避免在finally中使用return（永远都会返回finally中的结果）；
  4. 只有在try或者catch中调用退出JVM的相关方法，finally才不会执行，否则finally永远都会执行。

2.6、异常注意事项

2.6.1、多异常处理

1. 多个异常分别处理；
2. 多个异常一次捕获，多次处理；
3. 多个异常一次捕获，一次处理。

一般情况下使用一次捕获，多此处理的方式：

try{
    // 编写可能会出现异常的代码
}catch(异常类型A e){ // 当try中出现A类型异常,就用该catch来捕获.
    // 处理异常的代码
    //记录日志/打印异常信息/继续抛出异常
}catch(异常类型B e){ // 当try中出现B类型异常,就用该catch来捕获.
    // 处理异常的代码
    // 记录日志/打印异常信息/继续抛出异常
}

【注意】这种处理方法中，要求多个catch中的异常不能相同；如果多个异常之间存在父子类关系，则子类异常必须在上面的catch中处理，父类异常在下面的catch中处理。

2.6.2、方法重写时的异常处理

• 父类方法声明了异常：子类方法重写时可以抛出父类相同异常或其子类或者不抛出异常；
• 父类方法没有声明异常：子类方法重写时的异常只能使用try…catch捕获处理。

3、自定义异常

3.1、概述

在开发中根据自己业务的异常情况来定义异常类。

• 编译期异常：自定义类，并继承 java.lang.Exception 类；
• 运行时异常：自定义异常，并继承 java.lang.RunTimeException 类。
• 格式

public class xxxException extends Exception/RunTimeException {
	// 空参构造
    // 带异常信息的构造
}

【注意】类名一般以Exception结尾。

3.2、练习

自定义登录异常（编译期异常）

public class LoginException extends Exception {
    public LoginException() {
    }

    public LoginException(String message) {
        super(message);
    }
}

public class Login {
    private static String[] names = {"张三", "李四", "王五"};

    public static void main(String[] args) {
        try {
            String name = "小师妹";
            checkUserName(name);
            System.out.println(name + " 登录成功！");
        } catch (LoginException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static void checkUserName(String name) throws LoginException {
        boolean flag = false;
        for (String s : names) {
            if (s.equals(name)) {
                flag = true;
                break;
            }
        }
        if (!flag) {
            throw new LoginException(name + " 尚未注册！");
        }
    }
}

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