Java中異常的產(chǎn)生原因及如何處理

本篇內(nèi)容主要講解“Java中異常的產(chǎn)生原因及如何處理”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實用性強。下面就讓小編來帶大家學(xué)習(xí)“Java中異常的產(chǎn)生原因及如何處理”吧!

Java中的異常（Exception）又稱為例外，是一個在程序執(zhí)行期間發(fā)生的事件，它中斷正在執(zhí)行程序的正常指令流。為了能夠及時有效地處理程序中的運行錯誤，必須使用異常類。

1. 異常產(chǎn)生的原因和分類

1.1 異常產(chǎn)生的原因

在Java中異常產(chǎn)生，主要是有三種原因：

（1）編寫程序代碼中的錯誤產(chǎn)生的異常，比如數(shù)組越界、空指針異常等，這種異常叫做未檢查的異常，一般需要在類中處理這些異常

（2）Java內(nèi)部錯誤發(fā)生的異常，Java虛擬機產(chǎn)生異常

（3）通過throw（拋出異常）語句手動生成的異常，這種異常叫做檢查的異常，一般是用來給方法調(diào)用者一些必要的信息

1.2 異常分類

（1）Throwable：是異常體系的頂層類，其派生出兩個重要的子類, Error 和 Exception

         而 Error 和 Exception 兩子類分別表示錯誤和異常。

         區(qū)別就是不檢查異常（Unchecked Exception）和檢查異常（Checked Exception）。

（2）Exception 類用于用戶程序可能出現(xiàn)的異常情況，它也是用來創(chuàng)建自定義異常類型類的類。

（3）Error 定義了在通常環(huán)境下不希望被程序捕獲的異常。Error 類型的異常用于 Java 運行時由系統(tǒng)顯示與運行時系統(tǒng)本身有關(guān)的錯誤。堆棧溢出是這種錯誤的一例。

異?？赡茉诰幾g時發(fā)生，也有可能在程序運行時發(fā)生，根據(jù)發(fā)生時機不同，可以分為：

運行時異常都是 RuntimeException 類及其子類異常，如 NullPointerException、IndexOutOfBoundsException 等，這些異常是不檢查異常，程序中可以選擇捕獲處理，也可以不處理。這些異常一般由程序邏輯錯誤引起，程序應(yīng)該從邏輯角度盡可能避免這類異常的發(fā)生。

比如：

編譯時異常是指 RuntimeException 以外的異常，類型上都屬于 Exception 類及其子類。從程序語法角度講是必須進行處理的異常，如果不處理，程序就不能編譯通過。如 IOException、ClassNotFoundException 等以及用戶自定義的 Exception 異常，一般情況下不自定義檢查異常。

比如

class Person implements Cloneable{
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}
public class Test01 {

    public static void main(String[] args) {
        Person person =new Person();
        Person person1 =(Person) person.clone();
    }
}

2. 異常的處理

2.1 防御式編程

錯誤在代碼中是客觀存在的. 所以要讓程序出現(xiàn)問題的時候快速通知程序猿.

通知有兩種方式：

（1）LBYL 在操作之前就做充分的檢查

private static int pide() {
        int a = 0, b = 0;
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        a = scanner.nextInt();
        b = scanner.nextInt();
        if (b == 0) {
            System.out.println("除數(shù)為0");
            return 0;
        } else {
            return a / b;
        }
    }

缺點：正常流程和錯誤處理流程代碼混在一起, 代碼整體條理不清晰。

（2）EAFP 先操作遇到問題再處理

private static int pide() {
        int a = 0, b = 0;
        try (Scanner scanner = new Scanner(System.in)) {
            a = scanner.nextInt();
            b = scanner.nextInt();
            return a / b;
        } catch (ArithmeticException exception) {
            System.out.println("除數(shù)為0");
            return 0;
        } 
    }

優(yōu)點：正常流程和錯誤流程是分離開的, 程序員更關(guān)注正常流程，代碼更清晰，容易理解代碼

處理異常的核心思想就是EAFP

2.2 異常的拋出（throw）

在編寫程序時，如果程序中出現(xiàn)錯誤，這就需要將錯誤的信息通知給調(diào)用者

這里就可以借助關(guān)鍵字throw，拋出一個指定的異常對象，將錯誤信息告知給調(diào)用者。

比如寫一個運行時異常

    public static void func2(int a) {
        if(a == 0) {
           //拋出的是一個指定的異常，最多的使用方式是，拋出一個自定義的異常
            throw new RuntimeException("a==0");
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        func2(0);
    }

注意：

（1）throw必須寫在方法體內(nèi)部

（2）如果拋出的是編譯時異常，用戶就必須要處理，否則無法通過編譯

（3）如果拋出的運行時異常，則可以不用處理，直接交給JVM來處理

（4）一旦出現(xiàn)異常，后面的代碼就不會執(zhí)行

2.3 異常的捕獲

2.3.1 throws異常聲明

 throws處在方法聲明時參數(shù)列表之后，當(dāng)方法中拋出編譯時異常，用戶不想處理該異常，

此時就可以借助throws將異常拋 給方法的調(diào)用者來處理。

格式：  

修飾符 返回值類型 方法名(參數(shù)列表) throws 異常類型 {  

}  

如果說方法內(nèi)部拋出了多個異常，throws之后就必須跟多個異常類型，用逗號進行分隔

    public static void func2(int a) throws CloneNotSupportedException, FileNotFoundException {
        if(a == 0) {
            throw new CloneNotSupportedException("a==0");
        }
        if(a == 1) {
            throw new FileNotFoundException();
        }
    }

  如果拋出多個異常類型有父子關(guān)系，直接聲明父類

    public static void func2(int a) throws Exception {
        if(a == 0) {
            throw new CloneNotSupportedException("a==0");
        }
        if(a == 1) {
            throw new FileNotFoundException();
        }
    }

調(diào)用聲明拋出異常的方法時，調(diào)用者必須對該異常進行處理，或者繼續(xù)使用throws拋出

   public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException, CloneNotSupportedException {
        func2(0);
    }

2.3.2 try-catch捕獲異常并處理

當(dāng)程序拋出異常的時候，程序員通過try-each處理了異常

    public static void main(String[] args) {
        try {
            int[] array = null;
            System.out.println(array.length);
        }catch (NullPointerException e) {
            System.out.println("捕獲到了一個空指針異常！");
        }
        System.out.println("其他程序！");
    }

如果程序拋出異常，不處理異常，那就會交給JVM處理，JVM處理就會把程序立即終止

并且，即使用了try-each 也必須捕獲一個對應(yīng)的異常，如果不是對應(yīng)異常，也會讓JVM進行處理

 如果try拋出多個異常，就必須用多個catch進行捕獲

這里注意，用多個catch進行捕獲，不是同時進行捕獲的，因為不可能同時拋不同的異常

    public static void main(String[] args) {
        try {
            int[] array = null;
            System.out.println(array.length);
        }catch (NullPointerException e) {
            System.out.println("捕獲到了一個空指針異常！");
        }catch (ArithmeticException e) {
            System.out.println("捕獲到了一個算術(shù)異常！");
        }
        System.out.println("其它代碼邏輯！");
    }

也可以簡寫一下

    public static void main(String[] args) {
        try {
            int[] array = null;
            System.out.println(array.length);
        }catch (NullPointerException  | ArithmeticException e) {
            System.out.println("捕獲到了一個空指針或算術(shù)異常！");
        }
        System.out.println("其它代碼邏輯！");
    }

如果異常之間具有父子關(guān)系，那就必須子類異常在前，父類異常在后catch，不然會報錯  

    public static void main(String[] args) {
        try {
            int[] array = null;
            System.out.println(array.length);
        }catch (NullPointerException e) {
            System.out.println("捕獲到了一個空指針異常！");
        }catch (Exception) {
            System.out.println("捕獲到了一個算術(shù)異常！");
        }
        System.out.println("其它代碼邏輯！");
    }

2.3.3 finally

finally用來進行資源回收，不論程序正常運行還是退出，都需要回收資源

并且異常會引發(fā)程序的跳轉(zhuǎn)，可能會導(dǎo)致有些語句執(zhí)行不到

    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        try {
            int[] array = null;
            System.out.println(array.length);
        }catch (NullPointerException e) {
            System.out.println("捕獲到了一個空指針異常！");
        }catch (ArithmeticException e) {
            System.out.println("捕獲到了一個算術(shù)異常！");
        }finally {
            scanner.close();
            System.out.println("進行資源關(guān)閉！");
        }
        System.out.println("其它代碼邏輯！");
    }

如果不為空，那么finally還會被執(zhí)行嗎

    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        try {
            int[] array = {1,2,3};
            System.out.println(array.length);
        }catch (NullPointerException e) {
            System.out.println("捕獲到了一個空指針異常！");
        }catch (ArithmeticException e) {
            System.out.println("捕獲到了一個算術(shù)異常！");
        }finally {
            scanner.close();
            System.out.println("進行資源關(guān)閉！");
        }
        System.out.println("其它代碼邏輯！");
    }

所以，不管程序會不會拋出異常，finally都會執(zhí)行

如果將資源寫在try中會自動幫助，關(guān)掉資源的

    public static void main(String[] args) {
        try (Scanner scanner = new Scanner(System.in)) {
            int[] array = {1, 2, 3};
            System.out.println(array.length);
        } catch (NullPointerException e) {
            System.out.println("捕獲到了一個空指針異常！");
        } catch (ArithmeticException e) {
            System.out.println("捕獲到了一個算術(shù)異常！");
        } finally {
            System.out.println("進行資源關(guān)閉！");
        }
        System.out.println("其它代碼邏輯！");
    }

下面看這一段代碼

    public static int func(int a) {
        try{
            if(a == 0) {
                throw  new ArithmeticException();
            }
            return a;
        } catch (ArithmeticException e) {
            System.out.println("算術(shù)異常！");
        } finally {
            return 20;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(func(10));
    }

可以發(fā)現(xiàn)即使有return，finally也會被執(zhí)行

總結(jié)一下：

throw拋出異常，throws聲明異常

finally語句一定會執(zhí)行

3.自定義異常類

雖然java中有很多異常類，但是在實際開發(fā)中所遇到的一些異常，不能完全表示，

所以這就需要我們自定義異常類

舉一個例子

先自定義一個運行時異常

//自定義了一個運行時異常
public class MyException extends RuntimeException{
    public MyException() {

    }
    public MyException(String message) {
        super(message);
    }
}

寫一個類來捕獲這個自定義異常

public class Test04 {
    public static void func(int a ) {
        throw new MyException("呵呵！");
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            func(20);
        }catch (MyException myException) {
            myException.printStackTrace();
        }finally {
            System.out.println("sadasdasd");
        }

    }
}

下面寫一個用戶登錄的自定義異常類

class UserNameException extends RuntimeException {
    public UserNameException() {

    }
    public UserNameException(String message) {
        super(message);
    }
}
class PasswordException extends RuntimeException {

    public PasswordException() {
    }

    public PasswordException(String message) {
        super(message);
    }
}

public class LogIn {
    private static String uName = "admin";
    private static String pword = "1111";

    public static void loginInfo(String userName, String password) {
        if ( !uName.equals(userName)) {
            throw new UserNameException("用戶名錯誤！");
        }
        if ( !pword.equals(password)) {
            throw new RuntimeException("密碼錯誤！");

        }
        System.out.println("登錄成功！");
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            loginInfo("admin","1111");
        } catch (UserNameException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (PasswordException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

注意：

自定義異常默認(rèn)會繼承 Exception 或者 RuntimeException  

繼承于 Exception 的異常默認(rèn)是受查異常  

繼承于 RuntimeException 的異常默認(rèn)是非受查異常  

到此，相信大家對“Java中異常的產(chǎn)生原因及如何處理”有了更深的了解，不妨來實際操作一番吧！這里是億速云網(wǎng)站，更多相關(guān)內(nèi)容可以進入相關(guān)頻道進行查詢，關(guān)注我們，繼續(xù)學(xué)習(xí)！