Java 异常

目录

• ​​异常概述​​
• ​​异常分类​​
• ​​声明及抛出​​
• ​​捕获异常​​
• ​​自定义异常​​
• ​​异常堆栈​​

异常概述

异常指不期而至的各种状况，它在程序运行的过程中发生。作为开发者，我们都希望自己写的代码永远都不会出现 bug，然而现实告诉我们并没有这样的情景。如果用户在程序的使用过程中因为一些原因造成他的数据丢失，这个用户就可能不会再使用该程序了。所以，对于程序的错误以及外部环境能够对用户造成的影响，我们应当及时报告并且以适当的方式来处理这个错误。

之所以要处理异常，也是为了增强程序的鲁棒性。

异常都是从 Throwable 类派生出来的，而 Throwable 类是直接从 Object 类继承而来。你可以在 Java SE 官方 API 文档中获取更多关于它们的知识。

异常分类

异常通常有四类：

• Error：系统内部错误，这类错误由系统进行处理，程序本身无需捕获处理。
• Exception：可以处理的异常。
• RuntimeException：可以捕获，也可以不捕获的异常。
• 继承 Exception 的其他类：必须捕获，通常在 API 文档中会说明这些方法抛出哪些异常。

平时主要关注的异常是 Exception 下的异常，而 Exception 异常下又主要分为两大类异常，一个是派生于 RuntimeExcption 的异常，一个是除了 RuntimeExcption 体系之外的其他异常。

RuntimeExcption 异常（运行时异常）通常有以下几种：

• 错误的类型转换
• 数组访问越界
• 访问 null 指针
• 算术异常

一般来说，RuntimeException 都是代码逻辑出现问题。

非 RuntimeException（受检异常，Checked Exception）一般有：

打开一个不存在的文件
没有找到具有指定名称的类
操作文件异常
受检异常是编译器要求必须处理的异常，必须使用 try catch 处理，或者使用 throw 抛出，交给上层调用者处理。

声明及抛出

throw 抛出异常
当程序运行时数据出现错误或者我们不希望发生的情况出现的话，可以通过抛出异常来处理。

异常抛出语法：

throw new 异常类();

ThrowTest.java

public class ThrowTest {

public static void main(String[] args) {
Integer a = 1;
Integer b = null;
//当a或者b为null时，抛出异常
if (a == null || b == null) {
throw new NullPointerException();
} else {
System.out.println(a + b);
}
}
}Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
at ThrowTest.main(ThrowTest.java:8)

throws 声明异常
throws 用于声明异常，表示该方法可能会抛出的异常。如果声明的异常中包括 checked 异常（受检异常），那么调用者必须捕获处理该异常或者使用 throws 继续向上抛出。throws 位于方法体前，多个异常之间使用 , 分割。

ThrowsTest.java：

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;

public class ThrowsTest {

public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
//由方法的调用者捕获异常或者继续向上抛出
throwsTest();

}

public static void throwsTest() throws FileNotFoundException {
new FileInputStream("/home/project/d.file");
}
}

编译运行：

Exception in thread "main" java.io.FileNotFoundException: /home/project/d.file (系统找不到指定的路径。)
at java.io.FileInputStream.open0(Native Method)
at java.io.FileInputStream.open(FileInputStream.java:195)
at java.io.FileInputStream.<init>(FileInputStream.java:138)
at java.io.FileInputStream.<init>(FileInputStream.java:93)
at ThrowsTest.throwsTest(ThrowsTest.java:13)
at ThrowsTest.main(ThrowsTest.java:8)

捕获异常

通常抛出异常后，还需要将异常捕获。使用 try 和 catch 语句块来捕获异常，有时候还会用到 finally。

对于上述三个关键词所构成的语句块，try 语句块是必不可少的，catch 和 finally 语句块可以根据情况选择其一或者全选。你可以把可能发生错误或出现问题的语句放到 try 语句块中，将异常发生后要执行的语句放到 catch 语句块中，而 finally 语句块里面放置的语句，不管异常是否发生，它们都会被执行。

你可能想说，那我把所有有关的代码都放到 try 语句块中不就妥当了吗？可是你需要知道，捕获异常对于系统而言，其开销非常大，所以应尽量减少该语句块中放置的语句。

自定义异常

尽管 Java SE 的 API 已经为我们提供了数十种异常类，然而在实际的开发过程中，你仍然可能遇到未知的异常情况。此时，你就需要对异常类进行自定义。

自定义一个异常类非常简单，只需要让它继承 Exception 或其子类就行。在自定义异常类的时候，建议同时提供无参构造方法和带字符串参数的构造方法，后者可以为你在调试时提供更加详细的信息。

// MyAriException.java
public class MyAriException extends ArithmeticException {
//自定义异常类，该类继承自ArithmeticException

public MyAriException() {

}
//实现默认的无参构造方法

public MyAriException(String msg) {
super(msg);
}
//实现可以自定义输出信息的构造方法，将待输出信息作为参数传入即可
}

Test

// ExceptionTest.java
import java.util.Arrays;

public class ExceptionTest {
public static void main(String[] args) {
int[] array = new int[5];
//声明一个长度为5的数组

Arrays.fill(array, 5);
//将数组中的所有元素赋值为5

for (int i = 4; i > -1; i--) {
//使用for循环逆序遍历整个数组，i每次递减

if (i == 0) {
// 如果i除以了0，就使用带异常信息的构造方法抛出异常

throw new MyAriException("There is an exception occured.");
}

System.out.println("array[" + i + "] / " + i + " = " + array[i] / i);
// 如果i没有除以0，就输出此结果
}
}
}

异常堆栈

当异常抛出后，我们可以通过异常堆栈追踪程序的运行轨迹，以便我们更好的 DEBUG。