阎逼 发表于 2025-8-16 19:49:53

第10章异常-Exception

第10章异常-Exception

10.1看个实际的问题和一段代码

运行下面的代码,看看有什么问题->引出异常和异常处理机制Exception01.java
public static void main(String[]args){
   int num1 = 10;
   int num2 = 0;
   int res = num1 / num2;
   System.out.println("程序继续运行....");
}10.2解决方案-异常捕获

对异常进行捕获,保证程序可以继续运行.
package com.ming.exception;

/**
* @author 明
* @version 1.0
*/
public class Exception01 {
    public static void main(String[] args) {
      //1. num1 / num2 => 10 / 0
      //2. 当执行到 num1 / num2 因为 num2 = 0, 程序就会出现(抛出)异常 ArithmeticException
      //3. 当抛出异常后,程序就退出,崩溃了 , 下面的代码就不在执行
      //4. 大家想想这样的程序好吗? 不好,不应该出现了一个不算致命的问题,就导致整个系统崩溃
      //5. java 设计者,提供了一个叫 异常处理机制来解决该问题
//      int res = num1 / num2;
      //如果程序员,认为一段代码可能出现异常/问题,可以使用try-catch异常处理机制来解决
      //从而保证程序的健壮性
      //将该代码块->选中->快捷键 ctrl + alt + t -> 选中 try-catch
      //6. 如果进行异常处理,那么即使出现了异常,程序可以继续执行
      int num1 = 10;
      int num2 = 0;
      int res = 0;
      try {
            res = num1 / num2;
      } catch (Exception e) {
            //e.printStackTrace();
            System.out.println("出现异常的原因=" + e.getMessage());//输出异常信息
      }
      System.out.println("程序继续运行....");
    }
}10.3 异常介绍

● 基本概念
Java语言中,将程序执行中发生的不正常情况称为“异常”。(开发过程中的语法错误和逻辑错误不是异常)
● 执行过程中所发生的异常事件可分为两大类

[*]Error(错误): Java虚拟机无法解决的严重问题。如: JVM系统内部错误、资源耗尽等严重情况。比如: StackOverflowError[栈溢出]和OOM(out of memory), Error 是严重错误,程序会崩溃。
[*]Exception: 其它因编程错误或偶然的外在因素导致的一般性问题,可以使用针对性的代码进行处理。例如空指针访问,试图读取不存在的文件,网络连接中断等等,Exception 分为两大类: 运行时异常[程序运行时,发生的异常]和编译时异常[编程时,编译器检查出的异常]。
10.4 异常体系图一览

10.4.1 异常体系图


10.4.2 异常体系图的小结


[*]异常分为两大类,运行时异常和编译时异常.
[*]运行时异常,编译器检查不出来。一般是指编程时的逻辑错误,是程序员应该避免其出现的异常。java.lang.RuntimeException类及它的子类都是运行时异常
[*]对于运行时异常,可以不作处理,因为这类异常很普遍,若全处理可能会对程序的可读性和运行效率产生影响
[*]编译时异常,是编译器要求必须处置的异常。
10.5 常见的运行时异常

10.5.1 常见的运行时异常包括


[*]NullPointerException 空指针异常
[*]ArithmeticException 数学运算异常
[*]ArrayIndexOutOfBoundsException 数组下标越界异常
[*]ClassCastException 类型转换异常
[*]NumberFormatException 数字格式不正确异常[]
10.5.2 常见的运行时异常举例


[*]NullPointerException 空指针异常 NullPointerException_.java
当应用程序试图在需要对象的地方使用 null 时,抛出该异常,看案例演示。
public class NullPointerException_ {
    public static void main(String[] args) {

      String name = null;
      System.out.println(name.length());
    }
}
[*]ArithmeticException数学运算异常ArithmeticException_.java
当出现异常的运算条件时,抛出此异常。例如,一个整数“除以零”时,抛出此类的一个实例,案例演示
public class ArithmeticException {
    public static void main(String[] args) {
            int a = 10;
            int b = 0;
                int num =a / b;      //抛出ArithmeticException
      System.out.println(num);
    }
}
[*]ArrayIndexOutOfBoundsException数组下标越界异常
用非法索引访问数组时抛出的异常。如果索引为负或大于等于数组大小,则该索引为非法索引
public class ArrayIndexOutOfBoundsException_ {
    public static void main(String[] args) {
      int[] arr = {1,2,4};
      for (int i = 0; i <= arr.length; i++) {
            System.out.println(arr);
      }
    }
}10.9.2 try-catch 方式处理异常-快速入门

public class ClassCastException_ {
    public static void main(String[] args) {
      A b = new B(); //向上转型
      B b2 = (B)b;//向下转型,这里是OK
      C c2 = (C)b;//这里抛出ClassCastException
    }
}
class A {}
class B extends A {}
class C extends A {}10.9.3 try-catch 方式处理异常-注意事项 TryCatchDetail.java


[*]如果异常发生了,则异常发生后面的代码不会执行,直接进入到catch块。
[*]如果异常没有发生,则顺序执行try的代码块,不会进入到catch。
[*]如果希望不管是否发生异常,都执行某段代码(比如关闭连接,释放资源等)则使用如下代码- finally {}
public class NumberFormatException_ {
    public static void main(String[] args) {
      String name = "sky";
      //将String 转成 int
      int num = Integer.parseInt(name);//抛出NumberFormatException
      System.out.println(num);//1234
    }
}public class Exception02 {
    public static void main(String[] args) {

      try {
            FileInputStream fis;
            fis = new FileInputStream("d:\\aa.jpg");
            int len;
            while ((len = fis.read()) != -1) {
                System.out.println(len);
            }
            fis.close();
      } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
      }

    }
}代码
String friends[]={"tom","jack","milan"};
for(int i=0;i<4;i++) {
   System.out.println(friends);
}
//出现ArrayIndexOutOfBoundsException
[*]可以有多个catch语句,捕获不同的异常(进行不同的业务处理),要求父类异常在后,子类异常在前,比如(Exception 在后,NullPointerException 在前),如果发生异常,只会匹配一个catch,案例演示
代码
Cat c=new Cat();
cat=null;
System.out.println(cat.name);
//出现NullPointerException
[*]可以进行 try-finally 配合使用,这种用法相当于没有捕获异常,因此程序会直接崩掉/退出。应用场景,就是执行一段代码,不管是否发生异常,都必须执行某个业务逻辑
public class AAA{
int x;//默认 0
public static void main(String[] args) {
int y;
AAA a=new AAA();
y=3/a.x; //==> 3 / 0
System.out.println(“program ends ok!”);
}
}//ArithmeticException10.9.4 异常处理课堂练习

1) 题 1 TryCatchExercise01.java

class Person {
   public static void main(String[] args)
         Object obj = new Date();
         Person person;
         person = (Person)obj;
         System.out.println(person);
   }
} //出现ClassCastException题1解析与答案

[*]代码分析:
在try块中,names.equals("tom")会触发NullPointerException(因为数组元素未初始化,为null)。
异常被catch (NullPointerException e)捕获,准备返回3,但finally块一定会执行,最终返回finally中的4。
[*]答案:4
2) 题 2TryCatchExercise02.java

try {
    // 代码/可能有异常
} catch(Exception e) {
    // 捕获到异常
    // 1.当异常发生时
    // 2.系统将异常封装成Exception 对象 e,传递给catch
    // 3.得到异常对象后,程序员,自己处理
    // 4.注意,如果没有发生异常 catch代码块不执行
} finally{
    // 1.不管try代码块是否有异常发生,始终要执行finally
    // 2.所以,通常将释放资源的代码,放在finally
}题2解析与答案

[*]代码分析:
try块中names.equals("tom")触发NullPointerException,进入对应catch块,i先自增为3(准备返回3)。
执行finally块,i再次自增为4,最终返回finally中的4。
[*]答案:4
3) 题 3TryCatchExercise03.java

try {
    // 可疑代码
    // 将异常生成对应的异常对象,传递给catch块
} catch(异常) {
    // 对异常的处理
}
// 如果没有finally,语法是可以通过题3解析与答案

[*]代码分析:
try块中触发NullPointerException,进入对应catch块,i自增为3(临时保存返回值3)。
执行finally块,i自增为4并打印i=4,但finally块没有返回语句,最终返回catch块中保存的临时值3。
[*]答案:先打印i=4,再输出3
10.9.5 try-catch-finally 执行顺序小结


[*]如果没有出现异常,则执行try块中所有语句,不执行catch块中语句,如果有finally,最后还需要执行finally里面的语句
[*]如果出现异常,则try块中异常发生后,try块剩下的语句不再执行。将执行catch块中的语句,如果有finally,最后还需要执行finally里面的语句!
10.9.6 课后练习题: TryCatchExercise04.java

如果用户输入的不是一个整数,就提示他反复输入,直到输入一个整数为止
public static void main(String[] args) {
        int num1=10;
        int num2=0;
        try{
         int res = num1 / num2;
   }catch(Exceptione){
         System.out.println(e.getMessage());
   }
}10.10 throws 异常处理

10.10.1 基本介绍


[*]如果一个方法(中的语句执行时)可能生成某种异常,但是并不能确定如何处理这种异常,则此方法应显示地声明抛出异常,表明该方法将不对这些异常进行处理,而由该方法的调用者负责处理。
[*]在方法声明中用throws语句可以声明抛出异常的列表,throws后面的异常类型可以是方法中产生的异常类型,也可以是它的父类。
10.10.2 快速入门案例

演示,初步体会一把. Throws01.java
try{
    //可疑代码
}catch(异常){
    //...
}finally{
    //释放资源等..
}10.10.3 注意事项和使用细节 ThrowsDetail.java


[*]对于编译异常,程序中必须处理,比如 try-catch 或者 throws
[*]对于运行时异常,程序中如果没有处理,默认就是 throws 的方式处理[举例]
[*]子类重写父类的方法时,对抛出异常的规定:子类重写的方法,所抛出的异常类型要么和父类抛出的异常一致,要么为父类抛出的异常的类型的子类型[举例]
[*]在 throws 过程中,如果有方法 try-catch,就相当于处理异常,就可以不必 throws
try {
    int a = Integer.parseInt(str);
    System.out.println("数字:" + a);
} catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
} finally {
    System.out.println("不管是否发生异常,始终执行的代码~");
}10.11 自定义异常

10.11.1 基本概念

当程序中出现了某些“错误”,但该错误信息并没有在Throwable子类中描述处理,这个时候可以自己设计异常类,用于描述该错误信息。
10.11.2 自定义异常的步骤


[*]定义类:自定义异常类名(程序员自己写),继承Exception或RuntimeException
[*]如果继承Exception,属于编译异常
[*]如果继承RuntimeException,属于运行异常(一般来说,继承RuntimeException)
10.11.3 自定义异常的应用实例 CustomException.java

当我们接收Person对象年龄时,要求范围在 18 - 120 之间,否则抛出一个自定义异常(要求 继承RuntimeException),并给出提示信息。
public class CustomException {    public static void main(String[] args) /*throws AgeException*/ {      int age = 180;      //要求范围在 18 – 120 之间,否则抛出一个自定义异常      if(!(age >= 18 && age
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