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异常的背景
初识异常
我们曾经的代码中已经接触了一些 "异常" 了. 例如:
//除以 0
System.out.println(10 / 0);
// 执行结果
Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero
//数组下标越界
int[] arr = {1, 2, 3};
System.out.println(arr[100]);
// 执行结果
Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 100
//访问 null 对象
public class Test {public int num = 10;public static void main(String[] args) {Test t = null;System.out.println(t.num);}
}
// 执行结果
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException所谓异常指的就是程序在 运行时 出现错误时通知调用者的一种机制.
异常的基本用法
捕获异常
基本语法
try{ 有可能出现异常的语句 ;
}[catch (异常类型 异常对象) {
} ... ]
[finally {异常的出口
}]
- try 代码块中放的是可能出现异常的代码.
- catch 代码块中放的是出现异常后的处理行为.
- finally 代码块中的代码用于处理善后工作, 会在最后执行.
- 其中 catch 和 finally 都可以根据情况选择加或者不加.
int[] arr = {1, 2, 3};
try {System.out.println("before");System.out.println(arr[100]);System.out.println("after");
} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {// 打印出现异常的调用栈e.printStackTrace();
}
System.out.println("after try catch");
// 执行结果
before
java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 100at demo02.Test.main(Test.java:10)
after try catch我们发现, 一旦 try 中出现异常, 那么 try 代码块中的程序就不会继续执行, 而是交给 catch 中的代码来执行. catch 执 行完毕会继续往下执行.
// catch 只能处理对应种类的异常,我们修改了代码, 让代码抛出的是空指针异常.
int[] arr = {1, 2, 3};
try {System.out.println("before");arr = null;System.out.println(arr[100]);System.out.println("after");
} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {e.printStackTrace();
}
System.out.println("after try catch");
// 执行结果
before
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerExceptionat demo02.Test.main(Test.java:11)
此时, catch 语句不能捕获到刚才的空指针异常. 因为异常类型不匹配.
//catch 可以有多个
int[] arr = {1, 2, 3};
try {System.out.println("before");arr = null;System.out.println(arr[100]);System.out.println("after");
} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {System.out.println("这是个数组下标越界异常");e.printStackTrace();
} catch (NullPointerException e) {System.out.println("这是个空指针异常");e.printStackTrace();
}
System.out.println("after try catch");
// 执行结果
before
这是个空指针异常
java.lang.NullPointerExceptionat demo02.Test.main(Test.java:12)
after try catch
一段代码可能会抛出多种不同的异常, 不同的异常有不同的处理方式. 因此可以搭配多个 catch 代码块.
// finally 表示最后的善后工作, 例如释放资源
int[] arr = {1, 2, 3};
try {System.out.println("before");arr = null;System.out.println(arr[100]);System.out.println("after");
} catch (Exception e) {e.printStackTrace();
} finally {System.out.println("finally code");
}
// 执行结果
before
java.lang.NullPointerExceptionat demo02.Test.main(Test.java:12)
finally code
无论是否存在异常, finally 中的代码一定都会执行到. 保证最终一定会执行到 Scanner 的 close 方法.
//如果本方法中没有合适的处理异常的方式, 就会沿着调用栈向上传递
public static void main(String[] args) {try {func();} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("after try catch");
}
public static void func() {int[] arr = {1, 2, 3};System.out.println(arr[100]);
}
// 直接结果
java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 100at demo02.Test.func(Test.java:18)at demo02.Test.main(Test.java:9)
after try catch
异常处理流程
- 程序先执行 try 中的代码
- 如果 try 中的代码出现异常, 就会结束 try 中的代码, 看和 catch 中的异常类型是否匹配.
- 如果找到匹配的异常类型, 就会执行 catch 中的代码
- 如果没有找到匹配的异常类型, 就会将异常向上传递到上层调用者.
- 无论是否找到匹配的异常类型, finally 中的代码都会被执行到(在该方法结束之前执行).
- 如果上层调用者也没有处理的了异常, 就继续向上传递.
- 一直到 main 方法也没有合适的代码处理异常, 就会交给 JVM 来进行处理, 此时程序就会异常终止.
抛出异常
除了 Java 内置的类会抛出一些异常之外, 程序猿也可以手动抛出某个异常. 使用 throw 关键字完成这个操作。
public static void main(String[] args) { System.out.println(divide(10, 0));
} public static int divide(int x, int y) { if (y == 0) { throw new ArithmeticException("抛出除 0 异常"); } return x / y;
} // 执行结果
Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: 抛出除 0 异常 at demo02.Test.divide(Test.java:14) at demo02.Test.main(Test.java:9)
在这个代码中, 我们可以根据实际情况来抛出需要的异常. 在构造异常对象同时可以指定一些描述性信息.
Java 异常体系
Java 内置了丰富的异常体系, 用来表示不同情况下的异常.
顶层类 Throwable 派生出两个重要的子类, Error 和 Exception
其中 Error 指的是 Java 运行时内部错误和资源耗尽错误. 应用程序不抛出此类异常. 这种内部错误一旦出现， 除了告知用户并使程序终止之外, 再无能无力. 这种情况很少出现.
Exception 是我们程序猿所使用的异常类的父类. 其中 Exception 有一个子类称为 RuntimeException , 这里面又派生出很多我们常见的异常类 NullPointerException , IndexOutOfBoundsException 等.
Java语言规范将派生于 Error 类或 RuntimeException 类的所有异常称为 非受查异常, 所有的其他异常称为 受查 异常. 如果一段代码可能抛出 受查异常, 那么必须显式进行处理.