Java 异常基础 Exception

Java中的异常 Exception

　　java.lang.Exception类是Java中所有异常的直接或间接父类。即Exception类是所有异常的根类。

　　比如程序：　

public class ExceptionTest
{
      public static void main(String[] args)
      {
             int a = 3;
             int b = 0;
             int c = a / b;          
             System.out.println(c);
      }
}

　　编译通过，执行时结果：

　　Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero

   　　at com.learnjava.exception.ExceptionTest.main(ExceptionTest.java:9)

　　因为除数为0，所以引发了算数异常。

 

　　比较常见的异常还有这种：空指针异常

　　java.lang.NullPointerException是空指针异常，出现该异常的原因在于某个引用为null，但却调用了它的某个方法，这时就会出现该异常。

 

Java中的异常分为两大类：

　　1.Checked Exception（非Runtime Exception）

　　2.Unchecked Exception（Runtime Exception）

运行时异常

　　RuntimeException类是Exception类的子类，它叫做运行时异常，Java中的所有运行时异常都会直接或者间接地继承自RuntimeException类。

　　Java中凡是继承自Exception，而不继承自RuntimeException类的异常都是非运行时异常。

 

异常处理的一般结构

    try
    {
         // 可能发生异常的代码
      　　// 如果发生了异常，那么异常之后的代码都不会被执行
    }
    catch (Exception e)
    {
        // 异常处理代码
    }
    finally
    {
        // 不管有没有发生异常，finally语句块都会被执行
    }

　　比如本文最开始的除法运算代码，加入异常处理之后：　

public class ExceptionTest
{
    public static void main(String[] args)
    {
        int c = 0;
        try
        {
            int a = 3;
            int b = 0;

            // 这块代码出现了异常
            c = a / b;

            // 那么异常之后的代码都不会被执行
            System.out.println("Hello World");
        }
        catch (ArithmeticException e)
        {
            e.printStackTrace();
        }
        finally
        {
            //不管有没有发生异常，finally语句块都会被执行
            System.out.println("Welcome");
        }

        System.out.println(c);
        // 当b为0时，有异常，输出为c的初始值0
    }
}

多个catch

　　一个try后面可以跟多个catch，但不管多少个，最多只会有一个catch块被执行。

 

异常处理方法

　　对于非运行时异常（checked exception），必须要对其进行处理，否则无法通过编译。

　　处理方式有两种：

　　1.使用try..catch..finally进行捕获；

　　2.在产生异常的方法声明后面写上throws 某一个Exception类型，如throws Exception，将异常抛出到外面一层去。

　　对非运行时异常的处理详见代码例子：

　　处理方式1：将异常捕获

public class ExceptionTest2
{
    public void method() throws Exception // 将异常抛出，由调用这个方法的方法去处理这个异常,如果main方法也将异常抛出，则交给Java虚拟机来处理
    {
        System.out.println("Hello World");

        // 抛出异常
        throw new Exception();
    }

    public static void main(String[] args)
    {
        ExceptionTest2 test = new ExceptionTest2();

        try
        {
            test.method();
        }
        catch (Exception e)
        {
            e.printStackTrace();
        }
        finally
        {
            System.out.println("Welcome");
        }


    }

}

　　处理方式2：将异常继续向外抛出

public class ExceptionTest2
{
    public void method() throws Exception // 将异常抛出，由调用这个方法的方法去处理这个异常,如果main方法也将异常抛出，则交给Java虚拟机来处理
    {
        System.out.println("Hello World");

        // 抛出异常
        throw new Exception();
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception // main方法选择将异常继续抛出
    {
        ExceptionTest2 test = new ExceptionTest2();

        test.method(); // main方法需要对异常进行处理

        // 执行结果：
        // Hello World
        // Exception in thread "main" java.lang.Exception
        // at com.learnjava.exception.ExceptionTest2.method(ExceptionTest2.java:10)
        // at com.learnjava.exception.ExceptionTest2.main(ExceptionTest2.java:17)
    }

}

　　对于运行时异常（runtime exception），可以对其进行处理，也可以不处理。推荐不对运行时异常进行处理。

 

自定义异常

　　所谓自定义异常，通常就是定义一个类，去继承Exception类或者它的子类。因为异常必须直接或者间接地继承自Exception类。

　　通常情况下，会直接继承自Exception类，一般不会继承某个运行时的异常类。

　　自定义异常可以用于处理用户登录错误，用户输入错误提示等。

　　自定义异常的例子：

　　自定义一个异常类型：　

public class MyException extends Exception
{
    public MyException()
    {
        super();
    }    
    public MyException(String message)
    {
        super(message);
    }
}

　　一种异常处理方式：

public class ExceptionTest4
{

    public void method(String str) throws MyException
    {
        if(null == str)
        {
            throw new MyException("传入的字符串参数不能为null！");
        }
        else
        {
            System.out.println(str);
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) throws MyException //异常处理方式1，不断向外抛出
    {
        ExceptionTest4 test = new ExceptionTest4();
        test.method(null);
    }
}

　　另一种异常处理方式：

public class ExceptionTest4
{

    public void method(String str) throws MyException
    {
        if (null == str)
        {
            throw new MyException("传入的字符串参数不能为null！");
        }
        else
        {
            System.out.println(str);
        }
    }

    public static void main(String[] args)
    {
        //异常处理方式2，采用try...catch语句
        try
        {
            ExceptionTest4 test = new ExceptionTest4();
            test.method(null);

        }
        catch (MyException e)
        {
            e.printStackTrace();
        }    
        finally
        {
            System.out.println("程序处理完毕");
        }

    }
}

　　前面说过，可以有多个catch块，去捕获不同的异常，真正执行的时候最多只进入一个catch块。

　　下面这个例子，定义了两种自定义的异常类型：

public class MyException extends Exception
{

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


public class MyException2 extends Exception
{
    public MyException2()
    {
        super();
    }
    public MyException2(String message)
    {
        super(message);
    }

}


public class ExceptionTest4
{

    public void method(String str) throws MyException, MyException2
    {
        if (null == str)
        {
            throw new MyException("传入的字符串参数不能为null！");
        }
        else if ("hello".equals(str))
        {
            throw new MyException2("传入的字符串不能为hello");
        }
        else
        {
            System.out.println(str);
        }
    }

    public static void main(String[] args)
    {
        // 异常处理方式2，采用try...catch语句
        try
        {
            ExceptionTest4 test = new ExceptionTest4();
            test.method(null);

        }
        catch (MyException e)
        {
            System.out.println("进入到MyException catch块");
            e.printStackTrace();
        }
        catch (MyException2 e)
        {
            System.out.println("进入到MyException2 catch块");
            e.printStackTrace();
        }
        finally
        {
            System.out.println("程序处理完毕");
        }

    }
}

　　我们可以使用多个catch块来捕获异常，这时需要将父类型的catch块放到子类型的catch块之后，这样才能保证后续的catch块可能被执行，否则子类型的catch块将永远无法到达，Java编译器会报错。

　　如果异常类型是独立的，那么它们的前后顺序没有要求。

　　如对上面的代码进行改动后，如下列出：

public class ExceptionTest4
{

    public void method(String str) throws Exception // 也可以声明Exception，只要声明的可以涵盖所有抛出的异常即可
    {
        if (null == str)
        {
            throw new MyException("传入的字符串参数不能为null！");
        }
        else if ("hello".equals(str))
        {
            throw new MyException2("传入的字符串不能为hello");
        }
        else
        {
            System.out.println(str);
        }
    }

    public static void main(String[] args)
    {
        // 异常处理方式2，采用try...catch语句
        try
        {
            ExceptionTest4 test = new ExceptionTest4();
            test.method(null);

        }
        catch (MyException e)
        {
            System.out.println("进入到MyException catch块");
            e.printStackTrace();
        }
        catch (MyException2 e)
        {
            System.out.println("进入到MyException2 catch块");
            e.printStackTrace();
        }
        catch (Exception e)
        {
            //虽然需要加上，但是这块代码不会被执行，只是为了编译成功
            System.out.println("进入到MyException catch块");
            e.printStackTrace();
            //如果去掉前面两个catch块或其中之一，则发生该异常时就会进入此catch块
            //catch块的匹配是按照从上到下的顺序，所以这个块如果放在最前面就会捕获所有的异常，后面的块永远不会执行，这时候会提示编译错误
        }
        finally
        {
            System.out.println("程序处理完毕");
        }

    }
}

面试常考题型

　　try块中的退出语句

　　虽然实际开发中不会遇到这样的情况，但是笔试面试时有关异常经常会问到如下情况:

public class ExceptionTest5
{

    public void method()
    {
        try
        {
            System.out.println("进入到try块");
            
            //return;
            //会先执行finally块再返回
            
            //虚拟机退出
            //System.exit(0);
            //不会执行finally块中的语句，直接退出
        }
        catch (Exception e)
        {
            System.out.println("异常发生了！");
            
        }
        finally
        {
            System.out.println("进入到finally块");
            
        }
        
        System.out.println("后续代码");
        
    }
    
    public static void main(String[] args)
    {
        ExceptionTest5 test = new ExceptionTest5();
        test.method();
    }
}

　　在加上return语句前，程序输出：

　　　　进入到try块

　　　　进入到finally块

　　　　后续代码

 

　　如果在try块中加入return语句：

　　程序执行输出：

　　　　进入到try块

　　　　进入到finally块

 

　　说明try块中有return语句时，仍然会首先执行finally块中的语句，然后方法再返回。

　　如果try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。

 

参考资料

　　圣思园张龙老师Java SE系列视频教程。