Java中异常的详细讲解与细节讨论

用一个代码引出异常为什么要使用异常

代码：

public static void main(Sting args[]){int n1 = 1;int n2 = 0;System.out.println(n1/n2);//这里会抛ArihmaticException,因为除数不能为0,若未用异常处理机制则程序直接结束，后面的代码将不执行。这样很不好，我们不能因为一个非致命的错误而结束整个程序...
}

异常的基本介绍：

在Java中，异常是指在程序执行过程中发生的错误或异常情况。Java中的异常处理机制允许我们捕获和处理这些异常，以便程序能够继续执行或进行适当的处理。

异常分为两类：

（1）编译时异常，是编译器要求解决的异常，必须解决，否则程序跑不起来。如：ClassNotFounfException(找不到类异常)...

（2）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，程序员应当避免。如：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)...

NullPointerException(空指针异常)代码：

public class NullPointException {public static void main(String[] args) {//当应用程序试图在需要对象的地方使用null时，抛出该异常String name1 = null;String name2 = "";try {System.out.println(name1.length());//空指针} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}System.out.println(name2.length());}
}

ArithmeticException(数学运算异常)代码：

public class ArithmeticException {public static void main(String[] args) {//当出现异常的运算条件时，抛出此异常int n1 = 1;int n2 = 0;try {System.out.println(n1/n2);//除数不能为0} catch (Exception e) {
//            e.printStackTrace();System.out.println(e.getMessage());}}
}

ArrayIndexOutOfBoundsException(数组下标越界异常)代码：

public class ArrayIndexOutOfBoundsException {public static void main(String[] args) {//用非法索引访问数组时抛出的异常int[] array = {1,2,3};for (int i = 0; i <= array.length; i++) {System.out.println(array[i]);//数组越界了,。没有array[3]}}
}

ClassCastException(类型转换异常)代码：

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//当试图将对象强制转换为不是实例的子类时，抛出该异常C c = (C) b;//这里会抛出ClassCastException,因为B类和C类没有关系,并不能类型转换}
}class A{}
class B extends A{}
class C extends A{}

NumberFormatException(数字格式不正确异常)代码：

public class NumberFormatException {public static void main(String[] args) {String name2 = "123";int n2 = Integer.parseInt(name2);System.out.println(n2);//当应用程序试图将字符串转换成一种数值类型，但该字符串不能转换为适当格式时，抛出该异常//当要把字符串转换为数字时,但是该字符串不能转换为数字时抛出的异常String name1 = "ret";int n1 = Integer.parseInt(name1);//这里会抛出NumberFormatException,因为ret不能转换为数字System.out.println(n1);}
}

异常处理方式：

（1）try-catch-finally，程序员在代码中捕获发生的异常，自行处理。(就地解决)

（2）throws，将发生的异常抛出，交给调用者(方法)来处理，最顶级的处理者是JVM，而JVM的处理就是直接报错，结束程序

try-catch-finally处理机制示意图：

throws处理机制示意图：

try-catch-finally细节讨论：

（1）如果try块中的异常发生了，则异常发生后面的代码不会执行，直接进入到 catch 块

（2）如果异常没有发生，则顺序执行 try 的代码块，不会进入到 catch块中

（3）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)则将代码放在finally块中

代码：

public static void main(String args[]){try {String str = "ret";int a = Integer.parseInt(str);System.out.println("数字：" + a);} catch (Exception e) {System.out.println("异常信息=" + e.getMessage());} finally {System.out.println("finally的代码块被执行");}System.out.println("程序继续...");}
/*
输出结果：异常信息=For input string: "ret"finally的代码块被执行程序继续...
*/

(4)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

代码：

public class TryCatchFinallyDetails {public static void main(String[] args) {//1.如果 try 代码块有可能有多个异常//2.可以使用多个 catch 分别捕获不同的异常，相应处理//3.要求子类异常写在前面，父类异常写在后面try {People people = new People();System.out.println(people.getName());//NullPointerExceptionint n1 = 10;int n2 = 0;int res = n1 / n2;//ArithmeticException} catch (NullPointerException e) {System.out.println("空指针异常=" + e.getMessage());} catch (ArithmeticException e) {System.out.println("算术异常=" + e.getMessage());} catch (Exception e) {//Exception是ArithmeticException和NullPointerException的父类System.out.println(e.getMessage());} finally {System.out.println("执行finally语句");}}
}class People {private String name = "ret";public String getName() {return name;}
}/*输出结果：ret算术异常=/ by zero执行finally语句
*/

（5）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

代码：

public static void main(String[] args) {
/*
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
*/try {int n1 = 10;int n2 = 0;System.out.println(n1 / n2);} finally {System.out.println("执行了 finally..");}System.out.println("程序继续执行..");
}

throws细节讨论：

（1）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

（2）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，要么抛出的异常类型是父类抛出异常的子类型

（3）在throws过程中，如果有try_catch，就相当于处理异常了，就不必throws了

代码：

package com.example.retcode.test.exception.throws_;import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;/*** @author ruientao* @version 1.0* 2023/8/21 21:11* @description TODO*/
public class ThrowsDetails {public static void main(String[] args) {f2();}public static void f2() /*没有进行try_catch处理异常,就默认了throws,而且是throws ArithmeticException*/ {//1.对于编译异常,程序中必须处理,比如try-catch或者throws//2.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int n1 = 10;int n2 = 0;double res = n1 / n2;}public static void f1() throws FileNotFoundException {//调用f3()会报错//1. 因为 f3() 方法抛出的是一个编译异常,即这时,就要 f1() 必须处理这个编译异常,在f1()中,要么try-catch-finally,或者继续throws这个编译异常f3(); // 抛出异常}public static void f3() throws FileNotFoundException {FileInputStream fis = new FileInputStream("d://java.txt");}public static void f4() {//在 f4()中调用方法f5()是可以的,原因是f5()抛出的是运行异常//在java中,并不要求程序员显示处理,因为有默认处理机制f5();}public static void f5() throws ArithmeticException {}
}class Father { //父类public void method() throws RuntimeException {}
}class Son extends Father {//子类//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类型的子类型//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@Overridepublic void method() throws ArithmeticException {}
}

自定义异常:

当程序中出现了某种错误，但是错误信息并没有在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

细节讨论：

（1）自定义异常类名(程序员自己定)，继承Exception或RuntimeException

（2）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，好处时，我们可以使用默认的处理机制，比较方便)

代码：

public class CustomException {public static void main(String[] args) /*throws AgeException*/ {int age = 158;//要求范围在 18 – 120 之间，否则抛出一个自定义异常if (!(age >= 18 && age <= 120)) {//这里我们可以通过构造器，设置信息try {throw new AgeException("年龄需要在 18~120 之间");} catch (AgeException e) {System.out.println(e.getMessage());}} else {System.out.println("你的年龄范围正确:" + age + "岁");}}
}class AgeException extends RuntimeException {public AgeException(String message) {//构造器super(message);}
}

throw 和 throws 的区别：