Java基礎(chǔ)之異常處理詳解
異常是程序中的一些錯誤,但并不是所有的錯誤都是異常,并且錯誤有時候是可以避免的。比如說,你的代碼少了一個分號,那么運行出來結(jié)果是提示是錯誤 java.lang.Error;如果你用System.out.println(11/0),那么你是因為你用0做了除數(shù),會拋出 java.lang.ArithmeticException 的異常。
異常發(fā)生的原因有很多,通常包含以下幾大類:
- 用戶輸入了非法數(shù)據(jù)。
- 要打開的文件不存在。
- 網(wǎng)絡(luò)通信時連接中斷,或者JVM內(nèi)存溢出。
這些異常有的是因為用戶錯誤引起,有的是程序錯誤引起的,還有其它一些是因為物理錯誤引起的。
要理解Java異常處理是如何工作的,你需要掌握以下三種類型的異常:
- 檢查性異常:最具代表的檢查性異常是用戶錯誤或問題引起的異常,這是程序員無法預(yù)見的。例如要打開一個不存在文件時,一個異常就發(fā)生了,這些異常在編譯時不能被簡單地忽略。
- 運行時異常:運行時異常是可能被程序員避免的異常。與檢查性異常相反,運行時異??梢栽诰幾g時被忽略。
- 錯誤:錯誤不是異常,而是脫離程序員控制的問題。錯誤在代碼中通常被忽略。例如,當(dāng)棧溢出時,一個錯誤就發(fā)生了,它們在編譯也檢查不到的。
Exception 類的層次
所有的異常類是從 java.lang.Exception 類繼承的子類。異常類有兩個主要的子類:IOException 類和 RuntimeException 類。Exception 類是 Throwable 類的子類。除了Exception類外,Throwable還有一個子類Error 。Error 用來指示運行時環(huán)境發(fā)生的錯誤。Java 程序通常不捕獲錯誤。錯誤一般發(fā)生在嚴(yán)重故障時,它們在Java程序處理的范疇之外。例如,JVM 內(nèi)存溢出。一般地,程序不會從錯誤中恢復(fù)。
在 Java 內(nèi)置類中(接下來會說明),有大部分常用檢查性和非檢查性異常。
Java 內(nèi)置異常類
Java 語言定義了一些異常類在 java.lang 標(biāo)準(zhǔn)包中。標(biāo)準(zhǔn)運行時異常類的子類是最常見的異常類。由于 java.lang 包是默認加載到所有的 Java 程序的,所以大部分從運行時異常類繼承而來的異常都可以直接使用。
Java 根據(jù)各個類庫也定義了一些其他的異常,下面的表中列出了 Java 的非檢查性異常:
- ArithmeticException —— 當(dāng)出現(xiàn)異常的運算條件時,拋出此異常。例如,一個整數(shù)"除以零"時,拋出此類的一個實例。
- ArrayIndexOutOfBoundsException —— 用非法索引訪問數(shù)組時拋出的異常。如果索引為負或大于等于數(shù)組大小,則該索引為非法索引。
- ArrayStoreException —— 試圖將錯誤類型的對象存儲到一個對象數(shù)組時拋出的異常。
- ClassCastException —— 當(dāng)試圖將對象強制轉(zhuǎn)換為不是實例的子類時,拋出該異常。
- IllegalArgumentException —— 拋出的異常表明向方法傳遞了一個不合法或不正確的參數(shù)。
- IllegalMonitorStateException —— 拋出的異常表明某一線程已經(jīng)試圖等待對象的監(jiān)視器,或者試圖通知其他正在等待對象的監(jiān)視器而本身沒有指定監(jiān)視器的線程。
- IllegalStateException —— 在非法或不適當(dāng)?shù)臅r間調(diào)用方法時產(chǎn)生的信號。換句話說,即 Java 環(huán)境或 Java 應(yīng)用程序沒有處于請求操作所要求的適當(dāng)狀態(tài)下。
- IllegalThreadStateException —— 線程沒有處于請求操作所要求的適當(dāng)狀態(tài)時拋出的異常。
- IndexOutOfBoundsException —— 指示某排序索引(例如對數(shù)組、字符串或向量的排序)超出范圍時拋出。
- NegativeArraySizeException —— 如果應(yīng)用程序試圖創(chuàng)建大小為負的數(shù)組,則拋出該異常。
- NullPointerException —— 當(dāng)應(yīng)用程序試圖在需要對象的地方使用 null 時,拋出該異常。
- NumberFormatException —— 當(dāng)應(yīng)用程序試圖將字符串轉(zhuǎn)換成一種數(shù)值類型,但該字符串不能轉(zhuǎn)換為適當(dāng)格式時,拋出該異常。
- SecurityException —— 由安全管理器拋出的異常,指示存在安全侵犯。
- StringIndexOutOfBoundsException —— 此異常由 String 方法拋出,指示索引或者為負,或者超出字符串的大小。
- UnsupportedOperationException —— 當(dāng)不支持請求的操作時,拋出該異常。
下面的表中列出了 Java 定義在 java.lang 包中的檢查性異常類。
- ClassNotFoundException —— 應(yīng)用程序試圖加載類時,找不到相應(yīng)的類,拋出該異常。
- CloneNotSupportedException —— 當(dāng)調(diào)用 Object 類中的 clone 方法克隆對象,但該對象的類無法實現(xiàn) Cloneable 接口時,拋出該異常。
- IllegalAccessException —— 拒絕訪問一個類的時候,拋出該異常。
- InstantiationException —— 當(dāng)試圖使用 Class 類中的 newInstance 方法創(chuàng)建一個類的實例,而指定的類對象因為是一個接口或是一個抽象類而無法實例化時,拋出該異常。
- InterruptedException —— 一個線程被另一個線程中斷,拋出該異常。
- NoSuchFieldException —— 請求的變量不存在。
- NoSuchMethodException —— 請求的方法不存在。
異常方法
下面的列表是 Throwable 類的主要方法:
| 序號 | 方法及說明 |
|---|---|
| 1 | public String getMessage(),返回關(guān)于發(fā)生的異常的詳細信息。這個消息在Throwable 類的構(gòu)造函數(shù)中初始化了 |
| 2 | public Throwable getCause(),返回一個 Throwable 對象代表異常原因 |
| 3 | public String toString(),返回此 Throwable 的簡短描述 |
| 4 | public void printStackTrace(),將此 Throwable 及其回溯打印到標(biāo)準(zhǔn)錯誤流 |
| 5 | public StackTraceElement [] getStackTrace(),返回一個包含堆棧層次的數(shù)組。下標(biāo)為0的元素代表棧頂,最后一個元素代表方法調(diào)用堆棧的棧底 |
| 6 | public Throwable fillInStackTrace(),用當(dāng)前的調(diào)用棧層次填充Throwable 對象棧層次,添加到棧層次任何先前信息中 |
捕獲異常
使用 try 和 catch 關(guān)鍵字可以捕獲異常。try/catch 代碼塊放在異??赡馨l(fā)生的地方。try/catch代碼塊中的代碼稱為保護代碼,使用 try/catch 的語法如下:
try
{
// 程序代碼
}catch(ExceptionName e1)
{
//Catch 塊
}
Catch 語句包含要捕獲異常類型的聲明。當(dāng)保護代碼塊中發(fā)生一個異常時,try 后面的 catch 塊就會被檢查。如果發(fā)生的異常包含在 catch 塊中,異常會被傳遞到該 catch 塊,這和傳遞一個參數(shù)到方法是一樣。try/catch 語句使用實例如下:
// 文件名 : ExcepTest.java
import java.io.*;
public class ExcepTest{
public static void main(String args[]){
try{
int a[] = new int[2];
System.out.println("Access element three :" + a[3]);
}catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e){
System.out.println("Exception thrown :" + e);
}
System.out.println("Out of the block");
}
}
// 以上代碼編譯運行輸出結(jié)果如下:
// Exception thrown :java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 3
// Out of the block
多重捕獲塊:一個 try 代碼塊后面跟隨多個 catch 代碼塊的情況就叫多重捕獲。多重捕獲塊的語法如下所示:
try{
// 程序代碼
}catch(異常類型1 異常的變量名1){
// 程序代碼
}catch(異常類型2 異常的變量名2){
// 程序代碼
}catch(異常類型3 異常的變量名3){
// 程序代碼
}
上面的代碼段包含了 3 個 catch塊??梢栽?try 語句后面添加任意數(shù)量的 catch 塊。如果保護代碼中發(fā)生異常,異常被拋給第一個 catch 塊。如果拋出異常的數(shù)據(jù)類型與 ExceptionType1 匹配,它在這里就會被捕獲。如果不匹配,它會被傳遞給第二個 catch 塊。如此,直到異常被捕獲或者通過所有的 catch 塊。實例展示了怎么使用多重 try/catch :
try {
file = new FileInputStream(fileName);
x = (byte) file.read();
} catch(FileNotFoundException f) { // Not valid!
f.printStackTrace();
return -1;
} catch(IOException i) {
i.printStackTrace();
return -1;
}
throws/throw 關(guān)鍵字
在Java中, throw 和 throws 關(guān)鍵字是用于處理異常的。throw 關(guān)鍵字用于在代碼中拋出異常,而 throws 關(guān)鍵字用于在方法聲明中指定可能會拋出的異常類型。
throw 關(guān)鍵字:用于在當(dāng)前方法中拋出一個異常。通常情況下,當(dāng)代碼執(zhí)行到某個條件下無法繼續(xù)正常執(zhí)行時,可以使用 throw 關(guān)鍵字拋出異常,以告知調(diào)用者當(dāng)前代碼的執(zhí)行狀態(tài)。例如,下面的代碼中,在方法中判斷 num 是否小于 0,如果是,則拋出一個 IllegalArgumentException 異常:
public void checkNumber(int num) {
if (num < 0) {
throw new IllegalArgumentException("Number must be positive");
}
}
throws 關(guān)鍵字:用于在方法聲明中指定該方法可能拋出的異常。當(dāng)方法內(nèi)部拋出指定類型的異常時,該異常會被傳遞給調(diào)用該方法的代碼,并在該代碼中處理異常。例如,下面的代碼中,當(dāng) readFile 方法內(nèi)部發(fā)生 IOException 異常時,會將該異常傳遞給調(diào)用該方法的代碼。在調(diào)用該方法的代碼中,必須捕獲或聲明處理 IOException 異常:
public void readFile(String filePath) throws IOException {
BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(filePath));
String line = reader.readLine();
while (line != null) {
System.out.println(line);
line = reader.readLine();
}
reader.close();
}
一個方法可以聲明拋出多個異常,多個異常之間用逗號隔開。例如,下面的方法聲明拋出 RemoteException 和 InsufficientFundsException:
import java.io.*;
public class className
{
public void withdraw(double amount) throws RemoteException,
InsufficientFundsException
{
// Method implementation
}
//Remainder of class definition
}
finally關(guān)鍵字
finally 關(guān)鍵字用來創(chuàng)建在 try 代碼塊后面執(zhí)行的代碼塊。無論是否發(fā)生異常,finally 代碼塊中的代碼總會被執(zhí)行。在 finally 代碼塊中,可以運行清理類型等收尾善后性質(zhì)的語句。finally 代碼塊出現(xiàn)在 catch 代碼塊最后,語法如下:
try{
// 程序代碼
}catch(異常類型1 異常的變量名1){
// 程序代碼
}catch(異常類型2 異常的變量名2){
// 程序代碼
}finally{
// 程序代碼
}
finally 關(guān)鍵字使用實例:
public class ExcepTest{
public static void main(String args[]){
int a[] = new int[2];
try{
System.out.println("Access element three :" + a[3]);
}catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e){
System.out.println("Exception thrown :" + e);
}
finally{
a[0] = 6;
System.out.println("First element value: " +a[0]);
System.out.println("The finally statement is executed");
}
}
}
// 實例編譯運行結(jié)果如下:
// Exception thrown :java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 3
// First element value: 6
// The finally statement is executed
捕獲異常注意下面事項:
- catch 不能獨立于 try 存在。
- 在 try/catch 后面添加 finally 塊并非強制性要求的。
- try 代碼后不能既沒 catch 塊也沒 finally 塊。
- try, catch, finally 塊之間不能添加任何代碼。
try-with-resources
JDK7 之后,Java 新增的 try-with-resource 語法糖來打開資源,并且可以在語句執(zhí)行完畢后確保每個資源都被自動關(guān)閉(注意:try-with-resources 語句關(guān)閉所有實現(xiàn) AutoCloseable 接口的資源)。JDK7 之前所有被打開的系統(tǒng)資源,比如流、文件或者 Socket 連接等,都需要被開發(fā)者手動關(guān)閉,否則將會造成資源泄露。try-with-resources語法如下:
// 語法中 try 用于聲明和實例化資源,catch 用于處理關(guān)閉資源時可能引發(fā)的所有異常
try (resource declaration) {
// 使用的資源
} catch (ExceptionType e1) {
// 異常塊
}
try-with-resources 語句使用實例:
import java.io.*;
public class RunoobTest {
public static void main(String[] args) {
String line;
try(BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("test.txt"))) {
while ((line = br.readLine()) != null) {
System.out.println("Line =>"+line);
}
} catch (IOException e) {
System.out.println("IOException in try block =>" + e.getMessage());
}
}
}
// 實例輸出結(jié)果為:
// IOException in try block =>test.txt (No such file or directory)
以上實例中,我們實例一個 BufferedReader 對象從 test.txt 文件中讀取數(shù)據(jù)。 在 try-with-resources 語句中聲明和實例化 BufferedReader 對象,執(zhí)行完畢后實例資源,不需要考慮 try 語句是正常執(zhí)行還是拋出異常。如果發(fā)生異常,可以使用 catch 來處理異常。
再看下不使用 try-with-resources 而改成 finally 來關(guān)閉資源,整體代碼量多了很多,而且更復(fù)雜繁瑣了:
import java.io.*;
class RunoobTest {
public static void main(String[] args) {
BufferedReader br = null;
String line;
try {
System.out.println("Entering try block");
br = new BufferedReader(new FileReader("test.txt"));
while ((line = br.readLine()) != null) {
System.out.println("Line =>"+line);
}
} catch (IOException e) {
System.out.println("IOException in try block =>" + e.getMessage());
} finally {
System.out.println("Entering finally block");
try {
if (br != null) {
br.close();
}
} catch (IOException e) {
System.out.println("IOException in finally block =>"+e.getMessage());
}
}
}
}
// 實例輸出結(jié)果為:
// Entering try block
// IOException in try block =>test.txt (No such file or directory)
// Entering finally block
try-with-resources 處理多個資源:try-with-resources 語句中可以聲明多個資源,方法是使用分號 ; 分隔各個資源:
import java.io.*;
import java.util.*;
class RunoobTest {
public static void main(String[] args) throws IOException{
try (Scanner scanner = new Scanner(new File("testRead.txt"));
PrintWriter writer = new PrintWriter(new File("testWrite.txt"))) {
while (scanner.hasNext()) {
writer.print(scanner.nextLine());
}
}
}
}
以上實例使用 Scanner 對象從 testRead.txt 文件中讀取一行并將其寫入新的 testWrite.txt 文件中。多個聲明資源時,try-with-resources 語句以相反的順序關(guān)閉這些資源。 在本例中,PrintWriter 對象先關(guān)閉,然后 Scanner 對象關(guān)閉。
聲明自定義異常
在 Java 中你可以自定義異常。編寫自己的異常類時需要記住下面的幾點:
- 所有異常都必須是 Throwable 的子類。
- 如果希望寫一個檢查性異常類,則需要繼承 Exception 類。
- 如果你想寫一個運行時異常類,那么需要繼承 RuntimeException 類。
可以像下面這樣定義自己的異常類:
class MyException extends Exception{
}
只繼承Exception 類來創(chuàng)建的異常類是檢查性異常類。一個異常類和其它任何類一樣,包含有變量和方法。下面的 InsufficientFundsException 類是用戶定義的異常類,它繼承自 Exception 。
自定義異常實例:\color{red}{自定義異常實例 :}自定義異常實例:
public class BankDemo {
public static void main(String[] args) {
// 創(chuàng)建賬戶類對象
CheckingAccount c = new CheckingAccount(101);
System.out.println("Depositing $500...");
// 存錢
c.deposit(500.00);
try
{
//取錢
System.out.println("\nWithdrawing $100...");
c.withdraw(100.00);
//取錢
System.out.println("\nWithdrawing $600...");
c.withdraw(600.00);
}catch(InsufficientFundsException e)
{
//取錢異常,賬戶差額
System.out.println("Sorry, but you are short $"
+ e.getAmount());
e.printStackTrace();
}
}
}
/**
* 自定義異常類
* */
class InsufficientFundsException extends Exception
{
//此處的amount用來儲存當(dāng)出現(xiàn)異常(取出錢多于余額時)所缺乏的錢
private double amount;
public InsufficientFundsException(double amount)
{
this.amount = amount;
}
public double getAmount()
{
return amount;
}
}
/**
* 賬戶類
*/
class CheckingAccount
{
//balance為余額,number為卡號
private double balance;
private int number;
// 構(gòu)造方法
public CheckingAccount(int number)
{
this.number = number;
}
//方法:存錢
public void deposit(double amount)
{
balance += amount;
}
//方法:取錢
public void withdraw(double amount) throws
InsufficientFundsException
{
if(amount <= balance)
{
balance -= amount;
}
else
{
double needs = amount - balance;
throw new InsufficientFundsException(needs);
}
}
//方法:返回余額
public double getBalance()
{
return balance;
}
//方法:返回卡號
public int getNumber()
{
return number;
}
}
// 運行程序 BankDemo,得到結(jié)果如下所示:
// Depositing $500...
// Withdrawing $100...
// Withdrawing $600...
// Sorry, but you are short $200.0
// InsufficientFundsException
// at CheckingAccount.withdraw(MammalInt.java:64)
// at MammalInt.main(MammalInt.java:15)
通用異常
在Java中定義了兩種類型的異常和錯誤:
JVM(Java虛擬機) 異常:由 JVM 拋出的異?;蝈e誤。例如:NullPointerException 類,ArrayIndexOutOfBoundsException 類,ClassCastException 類。
程序級異常:由程序或者API程序拋出的異常。例如 IllegalArgumentException 類,IllegalStateException 類。
以上就是Java基礎(chǔ)之異常處理詳解的詳細內(nèi)容,更多關(guān)于Java異常處理的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!
相關(guān)文章
Mybatis執(zhí)行Update返回行數(shù)為負數(shù)的問題
這篇文章主要介紹了Mybatis執(zhí)行Update返回行數(shù)為負數(shù)的問題,具有很好的參考價值,希望大家有所幫助。如有錯誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教2021-12-12
Java函數(shù)式開發(fā) Optional空指針處理
本文主要介紹Java函數(shù)式開發(fā) Optional空指針處理,這里整理了相關(guān)資料,及示例代碼,有興趣的小伙伴可以參考下2016-09-09
SpringBoot參數(shù)驗證的幾種方式小結(jié)
在日常的接口開發(fā)中,為了防止非法參數(shù)對業(yè)務(wù)造成影響,經(jīng)常需要對接口的參數(shù)進行校驗,例如登錄的時候需要校驗用戶名和密碼是否為空,所以本文介紹了SpringBoot參數(shù)驗證的幾種方式,需要的朋友可以參考下2024-07-07
springboot如何使用logback-spring配置日志格式,并分環(huán)境配置
這篇文章主要介紹了springboot如何使用logback-spring配置日志格式,并分環(huán)境配置的操作,具有很好的參考價值,希望對大家有所幫助。如有錯誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教2021-07-07
淺談Java成員變量與屬性的區(qū)別(簡單最易懂的解釋)
下面小編就為大家?guī)硪黄獪\談Java成員變量與屬性的區(qū)別(簡單最易懂的解釋)。小編覺得挺不錯的,現(xiàn)在就分享給大家,也給大家做個參考。一起跟隨小編過來看看吧2017-05-05

