??异常??
??1 问题引入
运行下面的代码，看看有什么问题？
public static void main(String[] args) {
int num1 = 10;
int num2 = 0;
int res = num1 / num2;
System.out.println("程序继续运行....");
}
💻运行结果：
Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero
at com.hj.第十二章异常.a.main(a.java:21)
🧐解读：
- num1 / num2 => 10 / 0
- 当执行到 num1 / num2 因为 num2 = 0, 程序就会出现(抛出)异常 ArithmeticException
- 当抛出异常后，程序就退出，崩溃了 , 下面的代码就不在执行
- 大家想想这样的程序好吗? 不好，因为出现了一个不算致命的问题，就导致整个系统崩溃
??2 解决方案-异常捕获
java 设计者，提供了一个叫 异常处理机制来解决该问题，如果程序员，认为一段代码可能出现异常/问题，可以使用try-catch异常处理机制来解决从而保证程序的健壮性，将该代码块->选中->快捷键 ctrl + alt + t -> 选中 try-catch
public class a {
public static void main(String[] args) {
int num1 = 10;
int num2 = 0;
try {
int res = num1 / num2;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("程序继续运行....");
}
}
💡如果进行异常处理，那么即使出现了异常，程序可以继续执行
💻运行结果：
java.lang.ArithmeticException: / by zero
at com.hj.第十二章异常.a.main(a.java:22)
程序继续运行....
可以看到运行结果中不仅提示了我们异常，还让程序（输出语句）继续执行下去。
如果想要知道异常的信息，可以使用下面代码：
try {
int res = num1 / num2;
} catch (Exception e) {
//e.printStackTrace();
System.out.println("出现异常的原因：" + e.getMessage());//输出异常信息
}
??3 异常介绍
? 基本概念：
Java语言中，将程序执行中发生的不正常情况称为“异常”。(开发过程中的语法错误和逻辑错误不是异常)
执行过程中所发生的异常事件可分为两大类：
Error(错误):Java虚拟机无法解决的严重问题。如:JVM系统内部错误、资源耗尽等严重情况。比如:StackOverflowError[栈溢出]和OOM(out of memory). Error是严重错误，程序会崩溃。
2)Exception:其它因编程错误或偶然的外在因素导致的一般性问题，可以使用针对性的代码进行处理。例如空指针访问，试图读取不存在的文件，网络连接中断等等，Exception 分为两大类:运行时异常[程序运行时，发生的异常]和编译时异常[编程时,编译器检查出的异常]。
??4 异常体系图
🧐异常体系图的小结
- 异常分为两大类，运行时异常和编译时异常.
- 运行时异常，编译器检查不出来。一般是指编程时的逻辑错误，是程序员应该避免其出现的异常。java.lang.RuntimeException类及它的子类都是运行时异常
- 对于运行时异常，可以不作处理，因为这类异常很普遍，若全处理可能会对程序的可读性和运行效率产生影响
- 编译时异常，是编译器要求必须处置的异常。
??5 常见的运行时异常
🚀5.1 常见的运行时异常包括
- NullPointerException 空指针异常
- ArithmeticException 数学运算异常
- ArrayIndexOutOfBoundsException 数组下标越界异常
- ClassCastException 类型转换异常
- NumberFormatException 数字格式不正确异常
🚀5.2 常见的运行时异常举例
① NullPointerException 空指针异常
当应用程序试图在需要对象的地方使用 null 时，抛出该异常,看案例演示。
public class NullPointerException_ {
public static void main(String[] args) {
String name = null;
System.out.println(name.length());
}
}
💻运行结果：
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
at com.hj.第十二章异常.运行时异常.NullPointerException_.main(NullPointerException_.java:9)
② ArithmeticException 数学运算异常
当出现异常的运算条件时，抛出此异常。例如，一个整数“除以零”时，抛出此类的一个实例,案例如问题引出代码。
③ ArrayIndexOutOfBoundsException 数组下标越界异常
用非法索引访问数组时抛出的异常。如果索引为负或大于等于数组大小，则该索引为非法索引。
public class ArrayIndexOutOfBoundsException_ {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {1,2,4};
for (int i = 0; i <= arr.length; i++) {
System.out.println(arr[i]);
}
}
}
💻运行结果：
1
2
4
Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 3
at com.hj.第十二章异常.运行时异常.ArrayIndexOutOfBoundsException_.main(ArrayIndexOutOfBoundsException_.java:10)
④ ClassCastException 类型转换异常
当试图将对象强制转换为不是实例的子类时，抛出该异常。例如，以下代码将生成一个 ClassCastException
public class ClassCastException_ {
public static void main(String[] args) {
A b = new B(); //向上转型
B b2 = (B)b;//向下转型，这里是 OK
C c2 = (C)b;//这里抛出 ClassCastException
}
}
class A {}
class B extends A {}
class C extends A {}
Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: com.hj.第十二章异常.运行时异常.B cannot be cast to com.hj.第十二章异常.运行时异常.C
at com.hj.第十二章异常.运行时异常.ClassCastException_.main(ClassCastException_.java:10)
⑤NumberFormatException 数字格式不正确异常
当应用程序试图将字符串转换成一种数值类型，但该字符串不能转换为适当格式时，抛出该异常 => 使用异常我们可以确保输入是满足条件数字.
public class NumberFormatException_ {
public static void main(String[] args) {
String name = "hujian";
//将 String 转成 int
int num = Integer.parseInt(name);//抛出 NumberFormatException
System.out.println(num);//1234
}
}
💻运行结果：
Exception in thread "main" java.lang.NumberFormatException: For input string: "hujian"
at java.lang.NumberFormatException.forInputString(NumberFormatException.java:65)
at java.lang.Integer.parseInt(Integer.java:580)
at java.lang.Integer.parseInt(Integer.java:615)
at com.hj.第十二章异常.运行时异常.NumberFormatException_.main(NumberFormatException_.java:10)
??6 编译异常
🚀6.1介绍
编译异常是指在编译期间，就必须处理的异常，否则代码不能通过编译。
🚀6.2 常见的编译异常
🚀6.3 案例说明
因为我们还没有学习SQL，文件编程等等，这里我们先举一个(FileNotFoundException)案例来说明，其它异常使用方式类似。
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
/**
* @author Baridhu
*/
public class Exception02 {
public static void main(String[] args) {
try {
FileInputStream fis;
fis = new FileInputStream("d:\\aa.jpg");
int len;
while ((len = fis.read()) != -1) {
System.out.println(len);
}
fis.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
??8 异常处理
🚀8.1 基本介绍：
异常处理就是当异常发生时,对异常处理的方式。
🚀8.2 异常处理的方式
① try-catch-finally
程序员在代码中捕获发生的异常，自行处理
② throws
将发生的异常抛出，交给调用者(方法)来处理，最顶级的处理者就是JVM
🚀8.3 示意图
??9 try-catch 异常处理
🚀9.1 try-catch 方式处理异常说明
① Java提供try和catch块来处理异常。try块用于包含可能出错的代码。catch块用于处理try块中发生的异常。可以根据需要在程序中有多个try...catch块。
② 基本语法
try {
//可疑代码
//将异常生成对应的异常对象,传递给catch块
}catch(异常){
//对异常的处理
}
//如果没有finally,语法是可以通过
public static void main(String[] args) {
int num1 = 10;
int num2 = 0;
try {
int res = num1 / num2;
} catch (Exception e) {
//e.printStackTrace();
System.out.println("出现异常的原因：" + e.getMessage());//输出异常信息
}
System.out.println("程序继续运行....");
}
🚀9.2 try-catch 方式处理异常-注意事项
注意事项一：如果异常发生了，则异常发生后面的代码不会执行，直接进入到catch块.
public class TryCatchDetail {
public static void main(String[] args) {
//ctrl + atl + t
//解读
//1. 如果异常发生了，则异常发生后面的代码不会执行，直接进入到 catch 块
try {
String str = "Baridhu";
int a = Integer.parseInt(str);
System.out.println("数字：" + a);
} catch (NumberFormatException e) {
System.out.println("异常信息=" + e.getMessage());
}
System.out.println("程序继续...");
}
}
💻运行结果：
异常信息=For input string: "Baridhu"
程序继续...
注意事项二： 如果异常没有发生，则顺序执行try的代码块，不会进入到catch.
public class TryCatchDetail {
public static void main(String[] args) {
//ctrl + atl + t
//解读
//1. 如果异常发生了，则异常发生后面的代码不会执行，直接进入到 catch 块
//2. 如果异常没有发生，则顺序执行 try 的代码块，不会进入到 catch
try {
String str = "123";
int a = Integer.parseInt(str);
System.out.println("数字：" + a);
} catch (NumberFormatException e) {
System.out.println("异常信息=" + e.getMessage());
} finally {
}
System.out.println("程序继续...");
}
}
💻运行结果：
数字：123
程序继续...
注意事项三：如果希望不管是否发生异常，都执行某段代码(比如关闭连接，释放资源等)则使用如下代码- finally
public class TryCatchDetail {
public static void main(String[] args) {
//ctrl + atl + t
//解读
//1. 如果异常发生了，则异常发生后面的代码不会执行，直接进入到 catch 块
//2. 如果异常没有发生，则顺序执行 try 的代码块，不会进入到 catch
//3. 如果希望不管是否发生异常，都执行某段代码(比如关闭连接，释放资源等)则使用如下代码- finally
try {
String str = "Baridhu";
int a = Integer.parseInt(str);
System.out.println("数字：" + a);
} catch (NumberFormatException e) {
System.out.println("异常信息=" + e.getMessage());
} finally {
System.out.println("finally 代码块被执行...");
}
System.out.println("程序继续...");
}
}
💻运行结果：
异常信息=For input string: "Baridhu"
finally 代码块被执行...
程序继续...
注意事项四：可以有多个
catch语句，捕获不同的异常(进行不同的业务处理)，要求父类异常在后，子类异常在前，比如(Exception在后，NullPointerException在前)，如果发生异常，只会匹配一个catch,案例演示。
public class TryCatchDetail02 {
public static void main(String[] args) {
//老韩
//1.如果 try 代码块有可能有多个异常
//2.可以使用多个 catch 分别捕获不同的异常，相应处理
//3.要求子类异常写在前面，父类异常写在后面
try {
Person person = new Person();
person = null;
System.out.println(person.getName());//NullPointerException
int n1 = 10;
int n2 = 0;
int res = n1 / n2;//ArithmeticException
} catch (NullPointerException e) {
System.out.println("空指针异常=" + e.getMessage());
} catch (ArithmeticException e) {
System.out.println("算术异常=" + e.getMessage());
} catch (Exception e) {
System.out.println(e.getMessage());
} finally {
}
}
}
class Person {
private String name = "jack";
public String getName() {
return name;
}
}
💻运行结果：
空指针异常=null
public class TryCatchDetail02 {
public static void main(String[] args) {
//老韩
//1.如果 try 代码块有可能有多个异常
//2.可以使用多个 catch 分别捕获不同的异常，相应处理
//3.要求子类异常写在前面，父类异常写在后面
try {
Person person = new Person();
//person = null;
System.out.println(person.getName());//NullPointerException
int n1 = 10;
int n2 = 0;
int res = n1 / n2;//ArithmeticException
} catch (NullPointerException e) {
System.out.println("空指针异常=" + e.getMessage());
} catch (ArithmeticException e) {
System.out.println("算术异常=" + e.getMessage());
} catch (Exception e) {
System.out.println(e.getMessage());
} finally {
}
}
}
class Person {
private String name = "jack";
public String getName() {
return name;
}
}
💻运行结果：
jack
算术异常=/ by zero
注意事项五：可以进行try-finally 配合使用,这种用法相当于没有捕获异常，因此程序会直接崩掉/退出。应用场景，就是执行一段代码，不管是否发生异常，都必须执行某个业务逻辑。
public class TryCatchDetail03 {
public static void main(String[] args) {
/*
可以进行 try-finally 配合使用, 这种用法相当于没有捕获异常，
因此程序会直接崩掉/退出。应用场景，就是执行一段代码，不管是否发生异常，
都必须执行某个业务逻辑
*/
try{
int n1 = 10;
int n2 = 0;
System.out.println(n1 / n2);
}finally {
System.out.println("执行了 finally..");
}
System.out.println("程序继续执行..");
}
}
💻运行结果：
执行了 finally..
Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero
at com.hj.第十二章异常.trycatch.TryCatchDetail03.main(TryCatchDetail03.java:16)
🚀9.3 异常处理课堂练习
T1:下面代码的输出是多少？
public class Exception01 {
public static int method() {
try {
String[] names = new String[3];//String数组
if (names[1].equals("tom")) {
System.out.println(names[1]);
} else {
names[3] = "hspedu";
}
return 1;
} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
return 2;
} catch (NullPointerException e) {
return 3;
} finally {
return 4;
}
}
public static void main(String[] args) {
System.out.println(method());
}
}
🧐答案：4
🧐分析：
因为String[] names = new String[3];后，数组都是null，而names[1].equals("tom")会触发NullPointerException,然后会进入catch语句中，我们看到catch (NullPointerException e) { return 3;},有些同学就会觉得输出就是3了，这是错误的，因为finally语句是一定会执行的，所以会去执行finally的语句，从而输出4
T2:
T3:
public class Exception02 {
public static int method() {
int i=1;
try {
i++;
String[] names = new String[3];//String数组
if (names[1].equals("tom")) {//NullPointerException
System.out.println(names[1]);
} else {
names[3] = "hspedu";
}
return 1;
} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
return 2;
} catch (NullPointerException e) {
return ++i;//i=3 => 保存临时变量 temp=3
} finally {//必须执行
i++;
System.out.println("i=" + i);//i=4
}
}
public static void main(String[] args) {
System.out.println(method());
}
}
💻运行结果：
i=4
3
🧐分析：
先执行method语句，所以会执行finally语句输出：4，method会返回一个3。
🚀9.5 try-catch-finally 执行顺序小结
①如果没有出现异常，则执行try块中所有语句，不执行catch块中语句，如果有finally，最后还需要执行finally里面的语句
②如果出现异常，则try块中异常发生后，try块剩下的语句不再执行。将执行catch块中的语句，如果有finally,最后还需要执行finally里面的语句!
🚀9.6 课后练习题
T:如果用户输入的不是一个整数，就提示他反复输入，直到输入一个整数为止
public class TryCatchExercise {
public static void main(String[] args) {
//如果用户输入的不是一个整数，就提示他反复输入，直到输入一个整数为止
//思路
//1. 创建 Scanner 对象
//2. 使用无限循环，去接收一个输入
//3. 然后将该输入的值，转成一个 int
//4. 如果在转换时，抛出异常，说明输入的内容不是一个可以转成 int 的内容
//5. 如果没有抛出异常，则 break 该循环
Scanner sc=new Scanner(System.in);
int num=0;
String intputStr="";
while(true){
System.out.println("请输入一个整数：");
intputStr=sc.next();
try {
num=Integer.parseInt(intputStr);//这里可能抛出异常
break;
} catch (NumberFormatException e) {
System.out.println("你输入的不是一个整数！");
}
}
System.out.println("你输入的值为：" + num);
}
}
💻运行结果：
请输入一个整数：
a
你输入的不是一个整数！
请输入一个整数：
1
你输入的值为：1
??10 throws 异常处理
🚀10.1 throws 异常处理
?声明抛出异常是Java中处理异常的第二种方式
① 如果一个方法(中的语句执行时)可能生成某种异常，但是并不能确定如何处理这种异常，则此方法应显示地声明抛出异常，表明该方法将不对这些异常进行处理，而由该方法的调用者负责处理。
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
/**
* @author Baridhu
*/
public class Throws01 {
public static void main(String[] args) {
}
public void f2() throws FileNotFoundException {
//创建一个文件流对象
//解读：
//1. 这里的异常是一个FileNotFoundException
//2. 使用throws，抛出异常，让调用f2方法的调用者（方法）处理
FileInputStream fis = new FileInputStream("d://aa.txt");
}
}
② 在方法声明中用throws语句可以声明抛出异常的列表，throws后面的异常类型可
以是方法中产生的异常类型，也可以是它的父类。
1.在方法声明中用throws语句可以声明抛出异常的列表
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
/**
* @author Baridhu
*/
public class Throws01 {
public static void main(String[] args) {
}
public void f2() throws FileNotFoundException,NullPointerException{
//创建一个文件流对象
//解读：
//1. 这里的异常是一个FileNotFoundException
//2. 使用throws，抛出异常，让调用f2方法的调用者（方法）处理
//3. 在方法声明中用throws语句可以声明抛出异常的列表
FileInputStream fis = new FileInputStream("d://aa.txt");
}
}
2.throws后面的异常类型可以是方法中产生的异常类型，也可以是它的父类
import java.io.FileInputStream;
/**
* @author Baridhu
*/
public class Throws01 {
public static void main(String[] args) {
}
public void f2() throws Exception {
//创建一个文件流对象
//解读：
//1. 这里的异常是一个FileNotFoundException
//2. 使用throws，抛出异常，让调用f2方法的调用者（方法）处理
//3. throws后面的异常类型可以是方法中产生的异常类型，也可以是它的父类
FileInputStream fis = new FileInputStream("d://aa.txt");
}
}
🚀10.2 注意事项和使用细节
①对于编译异常，程序中必须处理，比如 try-catch或者throws
import java.io.FileInputStream;
/**
* @author Baridhu
*/
public class Throws01 {
public static void main(String[] args) {
}
public void f2() {
FileInputStream fis = new FileInputStream("d://aa.txt");
}
}
解决方案就是try-catch或者throws，参考前面案例。
②对于运行时异常，程序中如果没有处理，默认就是throws的方式处理[举例]
public class ThrowsDetail {
public static void main(String[] args) {
f2();
}
public static void f2() /*throws ArithmeticException*/ {
//对于运行时异常，程序中如果没有处理，默认就是 throws 的方式处理
int n1 = 10;
int n2 = 0;
double res = n1 / n2;
}
}
💻运行结果：
Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero
at com.hj.第十二章异常.抛出异常throws.注意事项.ThrowsDetail.f2(ThrowsDetail.java:18)
at com.hj.第十二章异常.抛出异常throws.注意事项.ThrowsDetail.main(ThrowsDetail.java:10)
③子类重写父类的方法时，对抛出异常的规定:子类重写的方法，所抛出的异常类型要么和父类抛出的异常一致，要么为父类抛出的异常的类型的子类型
class Father { //父类
public void method() throws RuntimeException {
}
}
class Son extends Father {//子类
//3. 子类重写父类的方法时，对抛出异常的规定:子类重写的方法，
//所抛出的异常类型要么和父类抛出的异常一致，要么为父类抛出的异常类型的子类型
@Override
public void method() throws ArithmeticException {
}
}
④在throws过程中，如果有方法 try-catch,就相当于处理异常，就可以不必throws
🧐补充：
看下面代码：
public static void f1() {
f3();
}
public static void f3() throws FileNotFoundException {
FileInputStream fis = new FileInputStream("d://aa.txt");
}
这里f3会报错，大家想一想这是为什么？
因为 f3() 方法抛出的是一个编译异常，即这时，就要 f1() 必须处理这个编译异常，在 f1() 中，要么 try-catch-finally ,或者继续 throws 这个编译异常
再来看看下面代码：
public static void f4() {
f5();
}
public static void f5() throws ArithmeticException {
}
f5()不会报错，大家想想这又是为什么？
🧐分析：
在 f4()中调用方法 f5() 是 OK, 原因是 f5() 抛出的是运行异常 ，而 java 中并不要求程序员显示处理,因为有默认处理机制。
??11自定义异常
🚀11.1 基本概念
当程序中出现了某些“错误”，但该错误信息并没有在Throwable子类中描述处理，这个时候可以自己设计异常类,用于描述该错误信息。
Throwable子类
🚀11.2 自定义异常的步骤
- 定义类:自定义异常类名(程序员自己写)继承Exception或RuntimeException
- 如果继承Exception,属于编译异常
- 如果继承RuntimeException，属于运行异常(一般来说,继承RuntimeException)
🚀11.3 自定义异常的应用实例
当我们接收Person对象年龄时，要求范围在18-120之间，否则抛出一个自定义异常(要求继承RuntimeException)，并给出提示信息。
public class CustomException {
public static void main(String[] args) {
int age = 180;
//要求范围在18~120之间，否则抛出一个异常
if(!(age >= 18 && age <= 120)) {
//这里我们可以通过构造器，设置信息
throw new AgeException("年龄需要在 18~120之间");
}
System.out.println("你的年龄范围是正确的。");
}
}
//自定义一个异常
class AgeException extends RuntimeException {
public AgeException(String message){//构造器
super(message);
}
}
💻运行结果：
Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero
at com.hj.第十二章异常.抛出异常throws.注意事项.ThrowsDetail.f2(ThrowsDetail.java:18)
at com.hj.第十二章异常.抛出异常throws.注意事项.ThrowsDetail.main(ThrowsDetail.java:10)
🧐说明：
class AgeException extends RuntimeException {
public AgeException(String message){//构造器
super(message);
}
}
这里的super(message);调用了RuntimeException的构造器
public RuntimeException(String message) {
super(message);
}
同理再向上调用Exception的构造器：
public Exception(String message) {
super(message);
}
最后调用Throwable的构造器：
public Throwable(String message) {
fillInStackTrace();
detailMessage = message;
}
💡总结：
自定义一个异常一般情况下，我们自定义异常是继承RuntimeException，即把自定义异常做成运行时异常，好处是：我们可以使用默认的处理机制，即比较方便。
??12 throw 和 throws 的区别
我们给一个练习，通过练习加深印象。
T：判断程序的输出结果
public class ReturnExceptionDemo {
static void methodA() {
try {
System.out.println("进入方法A");
throw new RuntimeException("制造异常");
}finally {
System.out.println("用A方法的finally");
}
}
static void methodB() {
try {
System.out.println("进入方法B");
return;
} finally {
System.out.println("调用B方法的finally");
}
}
public static void main(String[] args) {
try {
methodA();
} catch (Exception e) {
System.out.println(e.getMessage());
}
methodB();
}
}
💻输出结果：
进入方法A
用A方法的finally
制造异常
进入方法B
调用B方法的finally
🧐分析：
methodA();调用方法
static void methodA() {
try {
System.out.println("进入方法A");
throw new RuntimeException("制造异常");
}finally {
System.out.println("用A方法的finally");
}
}
第一步methodA()：进入try语句，首先是输出语句：System.out.println("进入方法A");
然后执行的并不是手动抛出异常:throw new RuntimeException("制造异常");,而是finally里面的语句:System.out.println("用A方法的finally");,因为如果我们先处理throw new RuntimeException("制造异常");的话，程序就会之间结束这个方法（参考try-catch 方式处理异常 注意事项五：可以进行try-finally 配合使用,这种用法相当于没有捕获异常，因此程序会直接崩掉/退出。），而finally语句必须要执行，所以会先执行System.out.println("用A方法的finally");再执行throw new RuntimeException("制造异常");，主方法的catch语句catch (Exception e) { System.out.println(e.getMessage()); }对其进行处理输出信息。
第二步methodB();：先执行：System.out.println("进入方法B");然后同理在返回之前一定要执行语句finally { System.out.println("用A方法的finally"); }。