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  • 面向对象之异常

       异常

       异常:就是程序在运行时出现的不正常情况。

       异常的由来:问题也是现实生活中一个具体的事物,也可以通过java的类的形式进行描述,并封装成对象。其实就是java对不正常情况进行描述后的对象体现。

       对于问题的划分:两种:一种是严重的问题,一种是非严重的问题。

    1. 对于严重的,java通过Error类进行描述。对于Error一般不编写针对性的代码对其进行处理
    2. 对于非严重的,java通过Exception类进行描述。对于Exception可以使用针对性的处理方式进行处理

       无论Error或者Exception都具有一些共性内容,比如:不正常情况的信息,引发原因等。

       Throwable

             |-----Error

                 ------XXXX

             |-----Exception

                ------XXXX

       异常的处理

       java提供了特有的语句进行处理

       格式:

    try {
        需要被检测的代码;
     } catch(异常类   变量) {
        处理异常的代码;(处理方式)
     } finally {
        一定会执行的语句;
     }

       对捕获到的异常对象进行常见方法操作:

    1. String getMessage();获取异常信息。
    2. String toString();获取异常名称:异常信息
    3. void printStackTrace();获取异常名称,异常信息,异常出现的位置,其实JVM默认的异常处理机制,就是在调用printStackTrace(),打印异常在堆栈中的跟踪信息

       示例代码如下:

    class Demo {
        int div(int a, int b) {
            return a/b;  //new ArithmeticException();
        }
    }
    public class ExceptionDemo {
    
        public static void main(String[] args) {
            Demo d = new Demo();
            try {
                int x = d.div(4, 0); //new ArithmeticException();
                System.out.println("x="+x);
            } catch(Exception e) { //Exception e = new ArithmeticException();
                System.out.println("除零啦");
                System.out.println(e.getMessage()); // / by zero
                System.out.println(e);//异常名称:异常信息
                e.printStackTrace();//异常名称,异常信息,异常出现的位置
                                    //其实JVM默认的异常处理机制,就是在调用printStackTrace(),打印异常在堆栈中的跟踪信息
            }
            
            System.out.println("over");
        }
    
    }

       在函数上声明异常(throws)。便于提高安全性,让调用者进行处理,不处理编译失败。

       如下:

    class Demo {
        int div(int a, int b) throws Exception {//在功能上通过throws的关键字声明了该功能有可能会出现问题
            return a/b;  //new ArithmeticException();
        }
    }
    public class ExceptionDemo {
    
        public static void main(String[] args) {
            Demo d = new Demo();
            try {
                int x = d.div(4, 0);//new ArithmeticException();
                System.out.println("x="+x);
            } catch (Exception e) {
    //            e.printStackTrace();
                System.out.println(e.toString());
            } 
            
            System.out.println("over");
        }
    
    }

        对多异常的处理

    1. 声明异常时,建议声明更为具体的异常,这样处理的可以更具体
    2. 对方声明几个异常,就对应有几个catch块,不要定义多余的catch块。如果多个catch块中的异常出现继承关系,父类异常catch块放在最后

       建议在进行catch处理时,catch中一定要定义具体处理方式。不要简单定义一句:e.printStackTrace();也不要简单的就书写一条输出语句。

       示例如下:

    class Demo {
        int div(int a, int b) throws ArithmeticException, ArrayIndexOutOfBoundsException {//在功能上通过throws的关键字声明了该功能有可能会出现问题
            
            int[] arr = new int[a];
            System.out.println(arr[4]);
            return a/b;  //new ArithmeticException();
        }
    }
    public class ExceptionDemo {
    
        public static void main(String[] args) {
            Demo d = new Demo();
            try {
                int x = d.div(5, 0);//new ArithmeticException();
                System.out.println("x="+x);
            } catch (ArithmeticException e) {
    //            e.printStackTrace();
                System.out.println(e.toString());
                System.out.println("除零了");
            } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
    //            e.printStackTrace();
                System.out.println(e.toString());
                System.out.println("角标越界了");
            } catch(Exception e) {
                System.out.println("haha:"+e.toString());
            } 
            
            System.out.println("over");
        }
    
    }

       自定义异常

       因为项目中会出现特有的问题,而这些问题并未被java所描述并封装对象。 所以对于这些特有的问题可以按照java的对问题封装的思想,将特有的问题,进行自定义的异常封装。

       当在函数内部出现了throw抛出异常对象,那么就必须要给对应的处理动作。要么在内部try catch处理,要么在函数上声明让调用者处理。一般情况下,函数内出现异常,函数上需要声明。

       发现打印的结果中只有异常的名称,却没有异常的信息,因为自定义的异常并未定义信息。

       如何定义异常信息?

       因为父类中已经把异常信息的操作都完成了,所以子类只要在构造时,将异常信息传递给父类,通过super语句,那么就可以直接通过getMessage()获取自定义的异常信息。

       自定义异常,必须是自定义类继承Exception。

       继承Exception的原因:异常体系有一个特点,因为异常类和异常对象都被抛出,它们都具备可抛性,这个可抛性是Throwable这个体系中独有的特点。只有这个体系中的类和对象才可以被throws和throw操作。

       示例代码如下:

    /*
     * 需求:在本程序中,对于除数是-1,也视为是错误的,是无法进行运算的,那么就需要对这个问题进行自定义的描述
     */
    class FuShuException extends Exception {
        private int value;
        
        public FuShuException() {
            super();
        }
        
        public FuShuException(String msg, int value) {
            super(msg);
            this.value = value;
        }
        
        public int getValue() {
            return value;
        }
    }
    class Demo1 {
        int div(int a, int b) throws FuShuException {
            if(b < 0) {
                throw new FuShuException("出现了除数是负数的情况------ / by fushu", b); //手动通过throw关键字抛出一个自定义异常对象
            }
            return a/b;
        }
    }
    public class ExceptionDemo1 {
    
        public static void main(String[] args) {
            Demo1 d = new Demo1();
            try {
                int x = d.div(4, -1);
                System.out.println("x="+x);
            } catch (FuShuException e) {
                System.out.println(e.toString());
    //          System.out.println("除数出现负数");
                System.out.println("错误的负数:"+e.getValue());
            }
            System.out.println("over");
        }
    
    }
    /*
    class Throwable {
        private String message;
        public Throwable(String message) {
            this.message = message;
        }
        public String getMessage() {
            return message;
        }
    }
    class Exception extends Throwable {
        Exception(String message) {
            super(message);
        }
    }
    new Exception("haha").getMessage();
    */

       throws和throw的区别:

    1. throws使用在函数上,throws后面跟的是异常类,可以跟多个,用逗号隔开。
    2. throw使用在函数内,throw后跟的是异常对象。

       RuntimeException

       Exception中有一个特殊的子类异常RuntimeException(运行时异常)。

    1. 如果在函数内容抛出该异常,函数上可以不用声明,编译一样通过。之所以不用在函数上声明,是因为不需要让调用者处理,当该异常发生,希望程序停止。因为在运行时,出现了无法继续运算的情况,希望停止程序后,希望程序员对代码进行修正。
    2. 如果在函数上声明了该异常,调用者可以不用进行处理,编译一样通过。

       自定义异常时:如果该异常的发生,无法再继续进行运算,就让自定义异常继承RuntimeException。

       对于异常分两种:

    1. 编译时被检测的异常
    2. 编译时不被检测的异常(运行时异常,RuntimeException以及其子类)

       示例代码如下:

    class FuShuException2 extends RuntimeException {
        FuShuException2(String msg) {
            super(msg);
        }
    }
    class Demo2 {
        int div(int a, int b) {
            if(b < 0) 
                throw new FuShuException2("出现了负数为负");
            if(b == 0)
                throw new ArithmeticException("被零除啦");
            return a/b;
        }
    }
    public class ExceptionDemo2 {
    
        public static void main(String[] args) {
            Demo2 d = new Demo2();
            int x = d.div(4, -9);
            System.out.println("x="+x);
            System.out.println("over");
        }
    
    }

       练习:毕老师上课。

       分析:开始思考上课中出现的问题。比如问题是:电脑蓝屏、电脑冒烟,要对问题进行描述,封装成对象。可是当冒烟发生后,出现讲课进度无法继续,出现了讲师的问题,课时计划无法完成。

       代码如下:(小小问题也能分析出这么多代码,要学习一个)

    class LanPingException extends Exception {
        LanPingException(String msg) {
            super(msg);
        }
    }
    class MaoYanException extends Exception {
        MaoYanException(String msg) {
            super(msg);
        }
    }
    class NoPlanException extends Exception {
        NoPlanException(String msg) {
            super(msg);
        }
    }
    class Computer {
        private int state = 3;//正常状态:1
        
        public void run() throws LanPingException, MaoYanException {
            if(state == 2) {
                throw new LanPingException("蓝屏了");
            }
            if(state == 3) {
                throw new MaoYanException("冒烟了");
            }
            System.out.println("电脑运行");
        }
        public void reset() {
            state = 1;
            System.out.println("电脑重启");
        }
    }
    class Teacher {
        private String name;
        private Computer cmpt;
        
        Teacher(String name) {
            this.name = name;
            cmpt = new Computer();
        }
        public void prelect() throws NoPlanException {
            try {
                cmpt.run();
            } catch (LanPingException e) {
                cmpt.reset();
            } catch (MaoYanException e) {
                test();
                throw new NoPlanException("课时无法继续"+e.getMessage());
            }
            System.out.println("讲课");
        }
        public void test() {
            System.out.println("做练习");
        }
    }
    public class ExceptionTest {
    
        public static void main(String[] args) {
            Teacher t = new Teacher("毕老师");
            try {
                t.prelect();
            } catch (NoPlanException e) {
                System.out.println(e.toString());
                System.out.println("换老师,或者放假");
            }
        }
    
    }

       

       finally

       finally代码块:定义一定执行的代码。通常用于关闭资源。

       格式:

       1、try {

           } catch() {

           } 

       2、try {

           } catch() {

           } finally {

           }

       3、 try {

            } finally {

            }

       finally使用举例:

       1、

    class FuShuException3 extends Exception {
        FuShuException3(String msg) {
            super(msg);
        }
    }
    class Demo3 {
        int div(int a, int b) throws FuShuException3 {
            if(b < 0) 
                throw new FuShuException3("出现了除数为负");
            return a/b;
        }
    }
    public class ExceptionDemo3 {
    
        public static void main(String[] args) {
            Demo3 d = new Demo3();
            try {
                int x = d.div(4, -1);
                System.out.println("x="+x);
            } catch(FuShuException3 e) {
                System.out.println(e.toString());
                return;
            } finally {
                System.out.println("finally"); //finally中存放的是一定会被执行的代码
            }
            System.out.println("over");
        }
    
    }

       2、操作数据库

    class NoException extends Exception {
        
    }
    public void method() throws NoException {
        连接数据库;
        
        数据操作; //throw new SQLException();
        
        关闭数据库;//该动作,无论数据操作是否成功,一定要关闭资源。
        
        try {
            连接数据库;
            
            数据操作; //throw new SQLException();
        } catch(SQLException e) {
            会对数据库进行异常处理;
            throw new NoException();
        } finally {
            关闭数据库;
        }
        
    }

       记住一点:catch是用于处理异常,如果没有catch就代表异常没有被处理过,如果该异常是检测时异常,那么必须声明。

       异常在子父类覆盖中的体现:

    1. 子类在覆盖父类时,如果父类的方法抛出异常,那么子类的覆盖方法,只能抛出父类的异常或者改异常的子类或者不抛
    2. 如果父类方法抛出多个异常,那么子类在覆盖多个方法时,只能抛出父类方法的子集(不抛也行)
    3. 如果父类或者接口的方法中没有异常抛出,那么子类在覆盖方法时,也不可以抛出异常。如果子类方法发生了异常,就必须要进行try处理,绝对不能抛。

       示例代码如下:

    class AException extends Exception {
        
    }
    class BException extends AException {
        
    }
    class CException extends Exception {
        
    }
    /*
     Exception
        |---AException
              |---BException
        |---CException
     */
    class Fu {
        public void show() throws AException {
    
        }
    }
    class Test {
        public void function(Fu f) {
            try {
                f.show();
            } catch (AException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    class Zi extends Fu {
        public void show() throws AException { //抛CException编译失败
            
        }
    }

       练习:

       有一个圆形和长方形,它们都可以获取面积,对于面积如果出现非法的数值,视为是获取面积出现问题。问题通过异常来表示。

       代码如下:

    class NoValueException extends RuntimeException {
        NoValueException(String msg) {
            super(msg);
        }
    }
    interface Shape {
        void getArea();
    }
    class Rec implements Shape {
        private int len, wid;
        Rec(int len, int wid) {
            if(len <= 0 || wid <= 0) {
                throw new NoValueException("出现非法值");
            }
            this.len = len;
            this.wid = wid;
        }
        
        public void getArea() {
            
            System.out.println(len*wid);
        }
    }
    
    class Circle implements Shape {
        private int radius;
        public static final double PI = 3.14; 
        
        Circle(int radius) {
            if(radius <= 0) {
    //            throw new RuntimeException("非法半径");//可以直接抛RuntimeException
                throw new NoValueException("非法半径");
            }
            this.radius = radius;
        }
        
        public void getArea() {
            System.out.println(radius*radius*PI);
        }
    }
    public class ExceptionTest1 {
    
        public static void main(String[] args) {
    //        Rec r = new Rec(-3, 4);
    //        r.getArea();
            
            Circle c = new Circle(-8);
            c.getArea();
            System.out.println("over");
            
        }
    
    }

     


       总结:

       异常:对问题的描述,将问题进行对象的封装。


       异常体系:

       Throwable
           |---Error
           |---Exception
                   |---RuntimeException

       异常体系的特点:异常体系中的所有类以及建立的对象都具有可抛性,也就是说可以被throw和throws关键字所操作。只有异常体系具备这个特点。


       throw和throws的用法:

       throw定义在函数内,用于抛出异常对象。

       throws定义在函数上,用于抛出异常类,可以抛出多个,用逗号隔开。

       当函数内容有throw抛出异常对象,并未进行try处理,必须要在函数上声明,否则编译失败。

       注意:RuntimeException除外,也就是说,函数内如果抛出的是RuntimeException异常,函数上可以不用声明。

       如果函数声明了异常,调用者需要进行处理,处理方式可以throws也可以try。


       异常有两种:

       编译时被检测异常

             该异常在编译时,如果没有处理(没有抛也没有try),编译失败

             该异常被标识,代表这可以被处理

       运行时异常(编译时不检测)

             在编译时,不需要处理,编译器不检查

             该异常的发生,建议不处理,让程序停止,需要对代码进行修正


       异常处理语句

    try {
        需要被检测的代码;
    } catch() {
        处理异常的代码;
    } finally {
        一定会指执行的代码;
    }

       有三种结合格式:

       1、

    try {
        需要被检测的代码;
    } catch() {
        处理异常的代码;
    }

       2、

    try {
        需要被检测的代码;
    } finally {
        一定会指执行的代码;
    }

       3、

    try {
        需要被检测的代码;
    } catch() {
        处理异常的代码;
    } finally {
        一定会指执行的代码;
    }

       注意:

       1、finally中定义的通常是关闭资源代码,因为资源必须释放。

       2、finally只有一种情况不会执行,当执行到System.exit(0);finally不会被执行。


       自定义异常:定义类继承Exception或者RuntimeException

    1. 为了让自定义类具备可抛性
    2. 让该类具备操作异常的共性方法

       当要定义自定义异常的信息时,可以使用父类已经定义好的功能。将异常信息传递给父类的构造函数。

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

       自定义异常:按照java的面向对象思想,将程序出现的特有问题进行封装。


       异常的好处:

    1. 将问题进行封装
    2. 将正常流程代码和问题处理代码相分离,方便于阅读

       异常的处理原则:

    1.  处理方式有两种:try或者throws
    2. 调用到抛出异常的功能时,抛出几个,就处理几个。一个try对应多个catch。
    3. 多个catch,父类的catch放到最下面
    4. catch内,需要定义针对性的处理方式,不要简单的定义printStackTrace或者输出语句。
      也不要不写。

       当捕获到的异常,本功能处理不了时,可以继续在catch中抛出

    try{
        throw new AException();
    } catch(AException e) {
        throw e;
    }

        如果该异常处理不了,但并不属于该功能出现的异常。可以将异常转换后,在抛出和该功能相关的异常。或者异常可以处理,但需要将异常产生后,和本功能相关的问题提供出去,让调用者知道并处理,  也可以将捕获异常处理后,转换新的异常抛出。(比如,汇款的例子)

    try{
          throw new AException();
    } catch(AException e) {
          //对AException处理
        throw new BException();
    }

       异常的注意事项:

       在子父类覆盖时

    1. 子类抛出的异常必须是父类的异常的子类或者子集
    2. 如果父类或者接口没有异常抛出时,子类覆盖出现异常,只能try不能抛。

       

       面试时应注意的一个小问题:

       1、

    /*
    输出:
    B
    C
    D
     */
    public class DemoTest {
    
        public static void main(String[] args) {
            try {
                showExce();
                System.out.println("A");
            } catch(Exception e) {
                System.out.println("B");
            } finally {
                System.out.println("C");
            }
            System.out.println("D");
        }
        public static void showExce() throws Exception { //声明,这个方法有可能会出问题,有可能不会出问题
            throw new Exception();//把抛出异常封装 在方法之中,外面不知道
        }
        
    }

       与之相反的另一个题目是:

    /*
    编译失败。因为打印“A”的输出语句执行不到,就是一句废话(return语句后面也不能写代码一个意思)
    记住:throw单独存在时,下面不要定义语句。因为执行不到
     */
    class Demow {
        public static void func() {
            try {
                throw new Exception();
                System.out.println("A");
            } catch(Exception e) {
                System.out.println("B");
            }
        }
        public static void main(String[] args) {
            try {
                func();
            } catch(Exception e) {
                System.out.println("C");
            }
            System.out.println("D");
        }
    }

       2、一道java国际考试题

    public class DemoTest {
        
        private static String output = "";
        public static void foo(int i) {
            try {
                if(i == 1)
                    throw new Exception();
                output+="1";
            } catch(Exception e) {
                output+="2";
                return;
            } finally {
                output+="3";
            }
            output+="4";
        }
        
        public static void main(String[] args) {
            foo(0);
            System.out.println(output);//134
            foo(1);
            System.out.println(output);//13423
        }
        
    }
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