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一、异常的概述
异常:就是不正常。程序在运行时出现的不正常情况。其实就是程序中出现的问题。这个问题按照面向对象思想进行描述,并封装成了对象。
因为问题的产生有产生的原因、有问题的名称、有问题的描述等多个属性信息存在。当出现多属性信息最方便的方式就是将这些信息进行封装。
异常就是java按照面向对象的思想将问题进行对象封装。这样就方便于操作问题以及处理问题。
在《java编程思想》中这样定义。异常:阻止当前方法或作用域继续执行的问题。虽然java中有异常处理机制,但是要明确一点,
决不应该用"正常"的态度来看待异常。绝对一点说异常就是某种意义上的错误,就是问题,它可能会导致程序失败。
之所以java要提出异常处理机制,就是要告诉开发人员,你的程序出现了不正常的情况,请注意。
二、Java异常体系结构
Thorwable类是java语言中所有异常和错误的超类,有两个子类Error和Exception,分别表示错误和异常。其中异常类Exception又分为运行时异常
(RuntimeException)和非运行时异常,这两种异常有很大的区别,也称之为不检查异常(Unchecked Exception)和检查异常(Checked Exception)。
下面将详细讲述这些异常之间的区别与联系:
1、Error与Exception
Error是程序无法处理的错误,表示运行应用程序中较严重问题。大多数错误与代码编写者执行的操作无关,而表示代码运行时 JVM(Java 虚拟机)出现的问题。例如,Java虚拟机运行错误(Virtual MachineError),当 JVM 不再有继续执行操作所需的内存资源时,将出现 OutOfMemoryError。这些异常发生时,Java虚拟机(JVM)一般会选择线程终止。这些错误表示故障发生于虚拟机自身、或者发生在虚拟机试图执行应用时,如Java虚拟机运行错误(Virtual MachineError)、类定义错误(NoClassDefFoundError)等。这些错误是不可查的,因为它们在应用程序的控制和处理能力之 外,而且绝大多数是程序运行时不允许出现的状况。对于设计合理的应用程序来说,即使确实发生了错误,本质上也不应该试图去处理它所引起的异常状况。在 Java中,错误通过Error的子类描述。
Exception类有一个重要的子类RuntimeException。RuntimeException 类及其子类表示“JVM 常用操作”引发的错误。例如,若试图使用空值对象引用、除数为零或数组越界,则分别引发运行时异常(NullPointerException、ArithmeticException)和 ArrayIndexOutOfBoundException。
注意:异常和错误的区别:异常能被程序本身可以处理,错误是无法处理。
2、通常,Java的异常(包括Exception和Error)分为可查的异常(checked exceptions)和不可查的异常(unchecked exceptions)。
可查异常(编译器要求必须处置的异常):正确的程序在运行中,很容易出现的、情理可容的异常状况。可查异常虽然是异常状况,但在一定程度上它的发生是可以预计的,而且一旦发生这种异常状况,就必须采取某种方式进行处理。除了RuntimeException及其子类以外,其他的Exception类及其子类都属于可查异常。
这种异常的特点是Java编译器会检查它,也就是说,当程序中可能出现这类异常,要么用try-catch语句捕获它,要么用throws子句声明抛出它,否则编译不会通过。
不可查异常(编译器不要求强制处置的异常):包括运行时异常(RuntimeException与其子类)和错误(Error)。
3、Exception是程序本身可以处理的异常,这种异常分两大类运行时异常和非运行时异常。程序中应当尽可能去处理这些异常。
运行时异常都是RuntimeException类及其子类异常,如NullPointerException、IndexOutOfBoundsException等,这些异常是不检查异常,
程序中可以选择捕获处理,也可以不处理。这些异常一般是由程序逻辑错误引起的,程序应该从逻辑角度尽可能避免这类异常的发生。
非运行时异常是RuntimeException以外的异常,类型上都属于Exception类及其子类。从程序语法角度讲是必须进行处理的异常,
如果不处理,程序就不能编译通过。如IOException、SQLException等以及用户自定义的Exception异常,一般情况下不自定义检查异常。
三、异常的处理方式:捕捉和抛出
1、 对于捕捉,java有针对性的语句块进行处理。
try、catch、finally语句块的执行顺序:(如下图)
2、对捕获到的异常对象进行常见方法的操作(在例子中体现)
其实JVM默认的异常处理机制,就是在调用printStackTrace方法,打印异常的堆栈的跟踪信息。
3、对于抛出,java中异常声明 throws
在函数上声明异常,便于提高安全性,让调用出者进行处理,不处理编译失败。
四、对多异常的处理
a.声明异常时,建议声明更为具体的异常。这样处理的可以更具体。
b.对方声明几个异常,就对应有几个catch块,不要定义多余的catch块
如果多个catch块中的异常出现继承关系,父类异常catch块放在最下面。
c.建议在进行catch处理时,catch中一定要定义具体处理方式。
不要简单定义已经e.printStackTrace(),也不要简单的就写出一条输出语句。
五、自定义异常
因为项目中会出现特有的问题,而这些问题并未被java所描述并封装对象,所以对于这些特有的问题可以按照java对问题封装的思想。
将特有的问题,进行自定义的异常封装。
当在函数内部出现了throw抛出异常对象,那么就必须要给对应的处理动作。要么在内部try catch处理,要么在函数上声明让调用者处理,
一般情况下,函数内出现异常,函数上需要声明。
自定义异常,必须是自定义类继承Exception。继承Exception原因:异常体系有一个特点,因为异常类和异常对象都可以被抛出。
他们都具备可抛性,这个可抛性是Throwable这个体系中独有特点。只有这个体系中的类和对象才可以被throws和throw操作。
throws和throw的区别:throws使用在函数上;throw使用在函数内;throws后面跟的异常类,可以跟多个,用逗号隔开;throw后面跟的是异常对象。
需求:在本程序中,对于除数是-1,也视为是错误的是无法进行运算的,那么就需要对这个问题进行自定义的描述。
步骤:
(1)创建自定义异常类。
(2)在方法中通过throw关键字抛出异常对象。
(3)如果在当前抛出异常的方法中处理异常,可以使用try-catch语句捕获并处理;
否则在方法的声明处通过throws关键字指明要抛出给方法调用者的异常,继续进行下一步操作。
(4)在出现异常方法的调用者中捕获并处理异常。
六、RuntimeException
Exception中有一个特殊的子类异常RuntimeException运行时异常。如果在函数内容抛出该异常,函数上可以不用声明,编译一样通过。
如果在函数上声明了该异常,调用者可以不用进行处理,编译一样通过。之所以不用在函数声明,是因为不需要让调用者处理。当该异常发生,
希望程序停止。因为在运行时,出现了无法继续运算的情况,希望停止程序后,对代码进行修正。
自定义异常时:如果该异常的发生,无法在继续进行运算,
就让自定义异常继承RuntimeException。
对于异常分两种:
a.编译时被检测的异常(非RuntimeException以及其子类),函数内throw,函数上必须要throws
b.编译时不被检测的异常(运行时异常-->RuntimeException以及其子类 )
七、try--catch--finally执行顺序(涉及到return)
情况1:try{}
catch(){}
finally{}
return;
// 显然程序按顺序执行。
情况2:
try{ return; }
catch(){}
finally{}
return;
// 程序执行try块中return之前(包括return语句中的表达式运算)代码;
// 再执行finally块,最后执行try中return;
// finally块之后的语句return,因为程序在try中已经return所以不再执行。
情况3:
try{ }
catch(){return;}
finally{}
return;
// 程序先执行try,如果遇到异常执行catch块,
// 有异常:则执行catch中return之前(包括return语句中的表达式运算)代码,再执行finally语句中全部代码,
// 最后执行catch块中return. finally之后的代码不再执行。
// 无异常:执行完try再finally再return.
情况4:
try{ return; }
catch(){}
finally{return;}
// 程序执行try块中return之前(包括return语句中的表达式运算)代码;
// 再执行finally块,因为finally块中有return所以提前退出。
情况5:
try{}
catch(){return;}
finally{return;}
// 程序执行catch块中return之前(包括return语句中的表达式运算)代码;
// 再执行finally块,因为finally块中有return所以提前退出。
情况6:
try{ return;}
catch(){return;}
finally{return;}
// 程序执行try块中return之前(包括return语句中的表达式运算)代码;
// 有异常:执行catch块中return之前(包括return语句中的表达式运算)代码;
// 则再执行finally块,因为finally块中有return所以提前退出。
// 无异常:则再执行finally块,因为finally块中有return所以提前退出。
代码演示:
分析:
在执行try代码块中,发生异常,跳到catch代码块处理,在执行return语句时,要返回的结果已经准备好了,
就在此时,程序转到finally执行了。在转去之前,catch代码中先把要返回的结果存放到栈保存,执行完finally之后,
再从中取出返回结果,因此,即使finally中对变量str进行了改变,但是不会影响返回结果。
结论:
1、不管有木有出现异常,finally块中代码都会执行;
2、当try和catch中有return时,finally仍然会执行;
3、finally是在return后面的表达式运算后执行的(此时并没有返回运算后的值,而是先把要返回的值保存起来,
管finally中的代码怎么样,返回的值都不会改变,仍然是之前保存的值),所以函数返回值是在finally执行前确定的;
4、finally中最好不要包含return,否则程序会提前退出,返回值不是try或catch中保存的返回值。
5、如果try、catch块中存在System.exit(0)语句,那么就不会执行finally块中的代码,
因为System.exit(0)会终止当前运行的Java虚拟机,程序会在虚拟机终止前结束执行。