关于java:Java-异常的处理方式与自定义异常

一、前言

Java 汇合系列曾经讲完了，接下来咱们来讲异样与多线程。

[ ] Java 根底语法；
[ ] 面向对象和封装；
[ ] 罕用 API 第一局部；
[ ] 继承与多态；
[ ] 罕用 API 第二局部；
[x] 汇合；
[ ] 异样与多线程；
[ ] File 类与 IO 流；
[ ] 网络编程；
[ ] JDK 8 新个性。

二、异样

2.1、异样概念

异样指的是程序在执行过程中，呈现的非正常的状况，最终会导致 JVM 的非正常进行。在 Java 等面向对象的编程语言中，异样自身是一个类，产生异样就会抛出了一个异样对象（比如说空指针异样）。Java 解决异样的形式是中断解决。

留神：异样指的并不是代码的语法错误。

2.2、异样体系

异样的根类是 java.lang.Throwable，其下有两个子类：java.lang.Error 与 java.lang.Exception，平时所说的异样指 java.lang.Exception。具体如下图所示：

Error：严重错误，无奈通过解决的谬误，只能当时防止。
Exception：示意异样，异样产生后程序员能够通过代码的形式纠正，使程序持续运行，是必须要解决的。（重点）

2.3、异样分类

异样分为：

编译期间异样：在编译期间，就会查看，如果没有解决异样，则编译失败。(如日期格式化异样，编译时区异样会报红)

运行期间异样：在运行期间，查看异样。在编译期间，运行异样不会报错。(如索引越界异样)
```
int[] arr = new int[]{1, 2, 3};System.out.println(arr[3]);
```

2.4、异样的产生过程

咱们以上面这个程序来作为例子来解说异样的产生过程。

public class ExceptionDemo02 {    public static void main(String[] args) {        int[] arr = {1, 2, 3};        int element = getElement(arr, 3);        System.out.println(element);    }    public static int getElement(int[] arr, int index) {        return arr[index];    }}

程序执行后果如下所示：

异样产生过程：

拜访数组的索引 3，然而数组没有 3 这个索引，这时候 JVM 就会检测出程序会出现异常，这时候 JVM 会做以下两件事：
1):JVM 会依据异样产生的起因创立一个异样对象，这个异样对象蕴含了异样产生的内容、起因和地位。
2):在 getElement() 办法中，没有异样的解决逻辑(try...catch)，那么 JVM 就会把异样对象抛出给办法的调用者，即 main 办法来解决这个异样。
main 办法接管到了这个异样对象，main 办法也没有异样的解决对象，持续把异样对象抛给 main 办法的调用者 JVM 解决。
JVM 接管到了异样对象，这时候 JVM 会做以下两件事：
1):把异样对象（内容、起因和地位）打印在管制台上。
2):JVM 会停止以后正在执行的 Java 程序（中断解决）。

三、异样的解决

Java 异样解决的五个关键字：try、catch、finally、throw、throws

3.1、throw 关键字抛出异样

在编写程序时，咱们必须要思考程序呈现问题的状况。比方，在定义方法时，办法须要承受参数。那么，当调用办法应用承受到的参数时，首先须要先对参数数据进行非法的判断，数据若不非法，就应该通知调用者，传递非法的数据进来。这时须要应用抛出异样的形式来通知调用者。

在 Java 中，提供了一个 throw 关键字，它能够在指定的办法中抛出一个指定的异样对象。应用 throw 关键字须要留神以下几点：

throw 关键字必须写在办法的外部；
throw 关键字后边 new 的对象必须是 Exception 或者 Exception 的子类；
throw 关键字抛出指定的异样对象，咱们必须要解决这个异样对象，抛出的异样对象有以下两种状况：
1):RuntimeException(运行期异样) 或者其子类，咱们能够不解决，默认交给 JVM 来解决（打印异样对象，中断程序）。
2):编译期异样（报错），咱们必须解决这个异样，要么 throws，要么 try...catch。

throw 关键字代码演示如下所示：

public class ThrowDemo01 {    public static void main(String[] args) {        int[] arr = {1, 2, 3};        int element = getElement(arr, 3);        System.out.println(element);    }    public static int getElement(int[] arr, int index) {        if (arr == null) {            throw new NullPointerException("传递的数组为空");        }        if (index < 0 || index > arr.length - 1) {            throw new IndexOutOfBoundsException("传递的索引超出了数组的应用范畴");        }        return arr[index];    }}

3.2、throws 关键字申明异样

将问题标识进去，报告给调用者。如果办法内通过 throw 抛出了编译时异样，而没有捕捉解决（try...catch），那么必须通过 throws 进行申明，让调用者去解决。throws 是异样解决的第一种形式，简略来说就是交给他人解决。

关键字 throws 使用于办法申明之上,用于示意以后办法不解决异样，而是揭示该办法的调用者来解决异样(抛出异样)。应用 throws 关键字须要留神以下几点：

throws 关键字必须写在办法申明出；
throws 关键字后边申明的异样必须是 Exception 或者 Exception 的子类；
办法外部如果抛出了多个异样，那么 throws 后边必须也要申明多个异样，如果抛出的异样有子父类关系的话，那么间接申明父类异样即可；
调用了一个申明抛出异样的办法，咱们就必须解决申明的异样，有两种形式：
1):持续应用 throws 关键字申明异样，交给办法的调用者解决，最终交给 JVM 解决。
2):应用 try...catch 本人解决异样。

throws 关键字代码演示如下所示：

public class ThrowsDemo01 {    // FileNotFoundException 是 IOException 的子类，间接申明父类即可    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException, IOException {        readFile("c:\\a.zip");                System.out.println("后续代码");    }    // 模仿 FileNotFoundException    public static void readFile(String filename) throws FileNotFoundException, IOException {        if (!filename.equals("c:\\a.zip")) {            throw new FileNotFoundException("传递的文件门路谬误");        }        if (!filename.endsWith(".txt")) {            throw new IOException("文件的后缀名谬误");        }    }}

3.3、try…catch 捕捉异样

如果咱们用 throws 关键字来解决异样，后续代码是无奈执行的，所以咱们须要用 try...catch 来本人解决异样，这样后续代码就能失常执行上来。格局如下：

try {    // 编写可能会出现异常的代码} catch(异样类型  e) {    // 解决异样的代码    // 记录日志/打印异样信息/持续抛出异样}

应用 try…catch 捕捉异样须要留神以下几点：

try 中可能会抛出多个异样对象，那么就能够应用多个 catch 来解决；
如果 try 中产生了异样，那么就会执行 catch 中的异样解决逻辑，执行完 catch 中的解决逻辑后，继续执行 try...catch 之后的代码；
如果 try 中没有产生异样，那么就不会执行 catch 中的异样解决逻辑，执行完 try 中的代码后，继续执行 try...catch 之后的代码。

try…catch 捕捉异样代码演示如下所示：

public class TryCatchDemo01 {    public static void main(String[] args) {        try {            readFile("d://a.tx");        } catch (IOException e) {            //e.printStackTrace();            System.out.println("catch-传递的文件后缀不是.txt");        }        System.out.println("执行后续代码");    }    // 模仿 IOException    public static void readFile(String filename) throws IOException {        if (!filename.endsWith(".txt")) {            throw new IOException("文件的后缀名谬误");        }    }}

3.4、finally 代码块

有一些特定的代码无论异样是否产生，都须要执行。另外，因为异样会引发程序跳转，导致有些语句执行不到。而 finally 就是解决这个问题的，在 finally 代码块中寄存的代码都是肯定会被执行的。

当咱们在 try 语句块中关上了一些物理资源，咱们都得在应用完之后，最终敞开关上的资源。这些敞开资源的代码就能够写在 finally 代码块外面。

应用 finally 须要留神以下几点：

finally 不能独自应用，必须和 try 一起应用；
finally 个别用于资源开释，无论程序是否出现异常，最初都须要开释资源；

finally 应用代码演示如下所示：

public class FinallyDemo01 {    public static void main(String[] args) {        try {            readFile("d://a.tx");        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        } finally {            // 无论是否出现异常都会执行            System.out.println("资源开释");        }        System.out.println("执行后续代码");    }    public static void readFile(String filename) throws IOException {        if (!filename.endsWith(".txt")) {            throw new IOException("文件的后缀名谬误");        }    }}

3.5、异样注意事项

一、多个异样的解决形式如下所示：

多个异样别离解决。

public class ExceptionDemo03 {    public static void main(String[] args) {        try {            int[] arr = {1, 2, 3};            System.out.println(arr[3]);        } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {            e.printStackTrace();        }        try {            List<Integer> list = new ArrayList<>();            list.add(1);            list.add(2);            list.add(3);            System.out.println(list.get(3));        } catch (IndexOutOfBoundsException e) {            e.printStackTrace();        }        System.out.println("后续代码");    }}

多个异样一次捕捉，屡次解决。

public class ExceptionDemo03 {    public static void main(String[] args) {        try {            int[] arr = {1, 2, 3};            System.out.println(arr[3]);            // 如果下面的代码出异样了，try外面接下去的代码就不会执行            List<Integer> list = new ArrayList<>();            list.add(1);            list.add(2);            list.add(3);            System.out.println(list.get(3));        } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {            e.printStackTrace();        } catch (IndexOutOfBoundsException e) {            e.printStackTrace();        }                System.out.println("后续代码");    }}

应用这种办法须要留神：catch 外面定义的异样，如果有子父类关系，那么子类的异样必须写在下面，否则就会报错，例子中的 ArrayIndexOutOfBoundsException 继承自 IndexOutOfBoundsException，所以它必须写在下面，要不然就会报错。

多个异样一次捕捉一次解决。

public class ExceptionDemo03 {    public static void main(String[] args) {        try {            int[] arr = {1, 2, 3};            System.out.println(arr[3]);            // 如果下面的代码出异样了，try外面接下去的代码就不会执行            List<Integer> list = new ArrayList<>();            list.add(1);            list.add(2);            list.add(3);            System.out.println(list.get(3));        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();        }        System.out.println("后续代码");    }}

二、如果 finally 有 return 语句,永远返回 finally 中的后果,防止该状况.

public class ExceptionDemo03 {    public static void main(String[] args) {        int a = getA();        System.out.println(a); // a = 100    }    public static int getA() {        int a = 10;        try {            return a;        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();        } finally {            a = 100;            return a;        }    }}

三、如果父类抛出了多个异样,子类重写父类办法时，抛出和父类雷同的异样或者是父类异样的子类或者不抛出异样。
四、父类办法没有抛出异样，子类重写父类该办法时也不可抛出异样。此时子类产生异样，只能捕捉解决，不能申明抛出。

public class fulei {    public void show01() throws NullPointerException, ClassCastException { }    public void show02() throws IndexOutOfBoundsException { }    public void show03() throws IndexOutOfBoundsException { }    public void show04(){ }}class zilei extends fulei {    // 子类重写父类办法时,抛出和父类雷同的异样    @Override    public void show01() throws NullPointerException, ClassCastException {        super.show01();    }    // 子类重写父类办法时,抛出父类异样的子类    @Override    public void show02() throws ArrayIndexOutOfBoundsException {        super.show02();    }    // 子类重写父类办法时,不抛出异样    @Override    public void show03() {        super.show03();    }    // 父类办法没有抛出异样，子类重写父类该办法时也不可抛出异样。此时子类产生异样，只能捕捉解决，不能申明抛出。    @Override    public void show04() {        super.show04();        try {            throw new Exception("异样");        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();        }    }}

四、自定义异样

4.1、概述

在上述代码中，发现这些异样都是 JDK 外部定义好的，然而理论开发中也会呈现很多异样，这些异样很可能在 JDK 中没有定义过,例如年龄正数问题，考试成绩正数问题。所以咱们就须要本人定义异样。

自定义一个编译期异样：自定义类并继承于java.lang.Exception。
自定义一个运行期间的异样：自定义类并继承于java.lang.RuntimeException。

自定义异样代码演示如下所示：

public class RegisterException extends Exception {    // 增加一个空参数的构造方法    public RegisterException() {        super();    }    // 带异样信息的构造方法    public RegisterException(String message) {        super(message);    }}

4.2、应用自定义异样

模仿注册操作，应用数组模仿数据库中存储的数据，并提供以后注册账号是否存在办法。具体代码如下所示：

public class RegisterExceptionDemo {    public static String[] userNames = {"张三", "李四", "王五"};    public static void main(String[] args) throws RegisterException {        Scanner sc = new Scanner(System.in);        System.out.println("请输出用户名:");        String username = sc.next();        checkUsername(username);    }    public static void checkUsername(String username) throws RegisterException {        for (String name : userNames) {            if (username.equals(name)) {                throw new RegisterException("您曾经注册，请不要反复注册");            }        }        System.out.println("注册胜利");    }}

打印后果如下所示：

五、小结

异样咱们曾经讲完了，下一节咱们来讲多线程。

六、源码

文章中用到的所有源码已上传至 github，有须要的能够去下载。