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异常的概述
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异常就是Java程序在运行过程中出现的错误。
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异常的分类
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Throwable Throwable类是Java语言中所有错误（Error）或异常（Exception）的超类。只有当对象时此类（或其子类之一）的实例时，才能通过Java虚拟机或者Java throw语句抛出。
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Error Throwable的子类。服务器宕机，数据库崩溃等
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Exception Throwable的子类。 异常的继承体系。
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RuntimeException
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Exception的子类。
- 运行时异常，是程序员常犯的错误。
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2. JVM默认是如何处理异常的
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JVM默认是如何处理异常的
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main函数收到这个问题时，有两种处理方式：
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自己将该问题处理，然后继续运行
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自己没有针对的处理方式，只有交给调用main的jvm来处理
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jvm有一个默认的异常处理机制，就将该异常进行处理。
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并将该异常的名称，异常的信息，异常出现的位置打印在了控制台上，同时将程序停止运行。
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案例演示
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JVM默认如何处理异常
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View Codepackage com.heima.exception; public class Demo1_Exception { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { // demo1(); Demo d = new Demo(); int x = d.div(10, 2); System.out.println(x); int y = d.div(10,0); // ArithmeticException 当出现异常的运算条件时，抛出此异常。 System.out.println(y); /* * java.lang.Object java.lang.Throwable java.lang.Exception java.lang.RuntimeException java.lang.ArithmeticException */ } public static void demo1() { int[] arr = {11,22,33,44,55}; System.out.println(arr[7]); // ArrayIndexOutOfBoundsException索引越界异常 arr = null; System.out.println(arr); System.out.println(arr[0]); // NullPointerException } } class Demo { // 除法 public static int div(int a, int b) { return a/b; } }
默认抛出一个异常对象，如上述示例中的ArithmeticException对象，new ArithmeticException("/ by zero")
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Exception in thread "main" 5 java.lang.ArithmeticException: / by zero at com.heima.exception.Demo.div(Demo1_Exception.java:41) at com.heima.exception.Demo1_Exception.main(Demo1_Exception.java:14)
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3. try...catch的方式处理异常1
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异常处理的两种方式
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try…catch…finally
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try catch
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try catch finally
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try finally
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throws
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try...catch处理异常的基本格式
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try…catch…finally
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案例演示
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try...catch的方式处理1个异常
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View Code
package com.heima.exception; public class Demo2_Exception { /** 异常处理的两种方式 try…catch…finally try catch try catch finally try finally throws try...catch处理异常的基本格式 try…catch…finally 案例演示 try...catch的方式处理1个异常 try：用来检测异常 catch：用来补获异常 finally：是用来释放资源的 */ public static void main(String[] args) { Demo2 d = new Demo2(); int x = d.div(10, 2); System.out.println(x); try { int y = d.div(10,0); System.out.println(y); } catch (ArithmeticException a) { // ArithmeticException a = new ArithmeticException(); System.out.println("除数不能是0"); } } } class Demo2 { // 除法 public static int div(int a, int b) { return a/b; } }
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4. try...catch的方式处理异常2
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案例演示
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try...catch的方式处理多个异常
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View Code
package com.heima.exception; public class Demo3_Exception { /** try...catch的方式处理多个异常 JDK7以后处理多个异常的方式及注意事项 安卓：客户端开发，如何处理异常？try {} catch(Exception e) {} ee：服务端开发：一般都是底层开发，从底层向上抛，通过错误日志查找 try后面如果跟多个catch，那么小的异常放前面，大的异常放后面， 根据多态的原理，如果大的放前面，就会将所有的子类对象接收，后面的catch就没有意义了 */ public static void main(String[] args) { int a = 10; int b = 0; int[] arr = {11,22,33,44,55}; try { System.out.println(a/b); System.out.println(arr[10]); } catch (ArithmeticException e) { System.out.println("除数不能为0"); } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) { System.out.println("索引越界了"); } catch (Exception e) { System.out.println(e); } } }
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安卓：客户端开发，如何处理异常？try {} catch(Exception e) {}
- ee：服务端开发：一般都是底层开发，从底层向上抛，通过错误日志查找
- try后面如果跟多个catch，那么小的异常放前面，大的异常放后面，根据多态的原理，如果大的放前面，就会将所有的子类对象接收，后面的catch就没有意义了
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JDK7以后处理多个异常的方式及注意事项
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View Code
package com.heima.exception; public class Demo3_Exception { /* JDK7以后处理多个异常的方式及注意事项 */ public static void main(String[] args) { int a = 10; int b = 0; int[] arr = {11,22,33,44,55}; //JDK7以后处理多个异常的方式及注意事项 try { System.out.println(a/b); System.out.println(arr[10]); } catch (ArithmeticException | ArrayIndexOutOfBoundsException e ) { System.out.println("除数不能为0 或 索引越界异常"); } } }
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5. 编译期异常和运行期异常的区别
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编译期异常和运行期异常的区别
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Java中的异常被分为两大类：编译时异常和运行时异常。
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所有的RuntimeException类及其子类的实例被称为运行时异常，其他的异常就是编译时异常。
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编译时异常
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Java程序必须显示处理，否则程序就会发生错误，无法通过编译
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运行时异常
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无需显示处理，也可以和编译时异常一样处理
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案例演示
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编译期异常和运行期异常的区别
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View Code
package com.heima.exception; import java.io.FileInputStream; public class Demo4_Exception { /** 编译期异常和运行期异常的区别 Java中的异常被分为两大类：编译时异常 和 运行时异常。 所有的RuntimeException类及其子类的实例被称为运行时异常，其他的异常就是编译时异常。 编译时异常 Java程序必须显示处理，否则程序就会发生错误，无法通过编译 运行时异常 RuntimeException 无需显示处理，也可以和编译时异常一样处理 案例演示 编译期异常和运行期异常的区别 编译时异常： 在编译某个程序时，有可能会有这样或那样的事情发生，比如文件找不到，这样的异常就必须在编译时进行处理。 如果不解决，则无法进行成功编译； */ public static void main(String[] args) { try { FileInputStream fis = new FileInputStream("xxx.txt"); } catch (Exception e) { System.out.println(e); // java.io.FileNotFoundException: xxx.txt (系统找不到指定的文件。) } } }
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6. Throwable的几个常见方法
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Throwable的几个常见方法
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getMessage()
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获取异常信息，返回字符串。
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toString()
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获取异常类名和异常信息，返回字符串。
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printStackTrace()
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获取异常类名和异常信息，以及异常出现在程序中的位置。返回值void。
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案例演示
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Throwable的几个常见方法的基本使用
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View Code
package com.heima.exception; public class Demo5_Throwable { /** Throwable的几个常见方法 getMessage() 获取异常信息，返回字符串。 toString() 获取异常类名和异常信息，返回字符串。 printStackTrace() 获取异常类名和异常信息，以及异常出现在程序中的位置。返回值void。 案例演示： Throwable的几个常见方法的基本使用 */ public static void main(String[] args) { try { System.out.println(1/0); } catch (Exception e) { // Exception e = new ArithmeticException("/ by zero"); System.out.println(e.getMessage()); // 获取异常信息 System.out.println(e.toString()); // 获取异常类名和异常信息 System.out.println(e); // 默认使用toString方法，获取异常类名和异常信息 e.printStackTrace(); // 获取异常类名和异常信息，以及异常出现在程序中的位置。返回值void。 } } }
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7. throws的方式处理异常
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throws的方式处理异常
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定义功能方法时，需要把出现的问题暴露出来让调用者去处理。
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那么就通过throws在方法上标识。
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案例演示
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举例分别演示编译时异常和运行时异常的抛出
- 编译时异常的抛出，必须对其进行处理
- 运行时异常的抛出，可以处理，也可以不处理
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View Code
package com.heima.exception; public class Demo6_Exception { /** throws的方式处理异常 定义功能方法时，需要把出现的问题暴露出来让调用者去处理。 那么就通过throws在方法上标识。 */ public static void main(String[] args) throws Exception { Person p = new Person(); p.setAge(-17); System.out.println(p.getAge()); } } class Person { private String name; private int age; public Person() { super(); } public Person(String name, int age) { super(); this.name = name; this.age = age; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) throws Exception{ if(age > 0 && age <=150) { this.age = age; } else { throw new Exception("年龄非法"); } } }
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8. throw的概述以及和throws的区别
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throw的概述
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在功能方法内部出现某种情况，程序不能继续运行，需要进行跳转时，就用throw把异常对象抛出。
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案例演示
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分别演示编译时异常对象和运行时异常对象的抛出
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throws和throw的区别
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throws
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用在方法声明后面，跟的是异常类名
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可以跟多个异常类名，用逗号隔开
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表示抛出异常，由该方法的调用者来处理
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throw
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用在方法体内，跟的是异常对象名
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只能抛出一个异常对象名
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表示抛出异常，由方法体内的语句处理
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9. finally关键字的特点及作用
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finally的特点
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被finally控制的语句体一定会执行
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特殊情况：在执行到finally之前jvm退出了(比如System.exit(0))
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finally的作用
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用于释放资源，在IO流操作和数据库操作中会见到
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案例演示
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finally关键字的特点及作用
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View Code
package com.heima.exception; public class Demo7_Finally { public static void main(String[] args) { try { System.out.println(1/0); } catch (Exception e) { System.out.println("除数为0，请修改"); return; } finally { System.out.println("执行finally"); } } }
- return语句相当于是方法的最后一口气，那么在它将死之前会看一看有没有finally，帮其完成遗愿。
- 如果有就将finally执行后，彻底返回。
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10. finally关键字的面试题
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面试题1
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final，finally 和 finalize的区别
- final 可以修改类，不能被继承
- final 可以修饰方法，不能被重写
- final 可以修饰变量，只能赋值一次；
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- finally 是try语句中的一个语句体，不能单独使用，用来释放资源；
- finalize 是Object类中的一个方法。当垃圾回收器不存在对该对象的更多引用时，由对象的垃圾回收器调用此方法。子类重写finalize方法，以配置系统资源或执行其他清除。
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面试题2
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如果catch里面有return语句，请问finally的代码还会执行吗？如果会，请问是在return前还是return后。
- 会执行，在return前。
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View Code
package com.heima.test; public class Test1 { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { Demo d = new Demo(); System.out.println(d.method()); /*输出： 回头看我一眼 30 */ } } class Demo { public static int method() { int x = 10; try { x = 20; System.out.println(1/0); return x; } catch (Exception e) { x = 30; return x; } finally { x = 40; System.out.println("回头看我一眼"); // 千万不要在finally里面写 return语句， // 因为finally的作用是为了释放资源，是肯定会执行的， // 如果在这里面写返回语句，那么try 和 catch 的结果都会被改变。这样写是犯罪啊 } } }
- 在catch语句的return x; 时，执行，建立好了一个“return x;”的返回路径，这时的x是30；然后再去找到finally，执行完x=40；赋值，不会影响到已经建立好的 “return x;”的返回路径中的x的值。
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11. 自定义异常概述和基本使用
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为什么需要自定义异常
- 通过名字区分到底是什么异常，有针对的解决方法，方便排错
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举例：人的年龄
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View Code
package com.heima.exception; public class Demo8_Exception { /** 自定义异常 自定义异常概述 继承自Exception 继承自RuntimeException */ public static void main(String[] args) { } } class AgeOutOfBoundsException extends Exception { public AgeOutOfBoundsException() { super(); } public AgeOutOfBoundsException(String message) { super(message); } }
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View Code
package com.heima.exception; public class Demo6_Exception { /** throws的方式处理异常 定义功能方法时，需要把出现的问题暴露出来让调用者去处理。 那么就通过throws在方法上标识。 */ public static void main(String[] args) throws Exception { Person p = new Person(); p.setAge(-17); System.out.println(p.getAge()); } } class Person { private String name; private int age; public Person() { super(); } public Person(String name, int age) { super(); this.name = name; this.age = age; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) throws AgeOutOfBoundsException{ if(age > 0 && age <=150) { this.age = age; } else { throw new AgeOutOfBoundsException("年龄非法"); } } }
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自定义异常概述
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继承自Exception
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继承自RuntimeException
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案例演示
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自定义异常的基本使用
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12. 异常的注意事项及如何使用异常处理
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异常注意事项
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子类重写父类方法时，子类的方法必须抛出相同的异常或父类异常的子类。(父亲坏了，儿子不能比父亲更坏)
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如果父类抛出了多个异常，子类重写父类时，只能抛出相同的异常或者是他的子集，子类不能抛出父类没有的异常
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如果被重写的方法没有异常抛出，那么子类的方法绝对不可以抛出异常，如果子类方法内有异常发生，那么子类只能try，不能throws
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如何使用异常处理
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原则：如果该功能内部可以将问题处理，用try，如果处理不了，交由调用者处理，这是用throws
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区别:
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后续程序需要继续运行就try
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后续程序不需要继续运行就throws
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如果JDK没有提供对应的异常，需要自定义异常。
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13. 练习
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键盘录入一个int类型的整数，对其求二进制表现形式
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如果录入的整数过大，给予提示，录入的整数过大请重新录入一个整数BigInteger
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如果录入的是小数，给予提示，录入的是小数，请重新录入一个整数
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如果录入的是其他字符，给予提示，录入的是非法字符，请重新录入一个整数
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View Code
package com.heima.test; import java.math.BigDecimal; import java.math.BigInteger; import java.util.Scanner; public class Test2 { /* * 键盘录入一个int类型的整数，对其求二进制表现形式 如果录入的整数过大，给予提示，录入的整数过大请重新录入一个整数BigInteger ==> 如果录入的是小数，给予提示，录入的是小数，请重新录入一个整数 ==> NumberFormatException 如果录入的是其他字符，给予提示，录入的是非法字符，请重新录入一个整数 ==> NumberFormatException */ public static void main(String[] args) { Scanner sc = new Scanner(System.in); System.out.println("请输入一个整数："); Boolean flag = false; while(!flag) { String s = sc.nextLine(); try { int i = Integer.parseInt(s); // 将字符串转换为整数 System.out.println(Integer.toBinaryString(i)); flag = true; } catch(NumberFormatException e1) { try { new BigInteger(s); System.out.println("您输入的数字过大，请重新输入："); } catch (NumberFormatException e2) { try { new BigDecimal(s); System.out.println("您输入的数字是小数，请重新输入："); } catch (NumberFormatException e3) { System.out.println("您输入的数字不是数字，请重新输入："); } } } } // try { // int x = sc.nextInt(); // } catch (Exception e) { // System.out.println("录入的整数过大请重新录入一个整数"); // } catch (Exception e) { // System.out.println("录入的整数过大请重新录入一个整数"); // } catch (Exception e) { // System.out.println("录入的整数过大请重新录入一个整数"); // } } }
- 补充：不应该使用try-catch作为条件判断的方式，应该是对输入的值进行格式检查和判断。
14. 异常处理的注意事项，开发规则
1. 【强制】 Java类库中定义的可以通过预检查方式规避的 RuntimeException 异常不应该通过 catch 的方式来处理，比如：NullPointerException，IndexOutOfBoundsException等等。说明：无法通过预检查的异常除外，比如：在解析字符串形式的数字时，不得不通过catch NumberFormatException 来实现。
- 正例：if(obj != null) {...}
- 反例：try { obj.method(); } catch (NullPointerException e ) {...}
2. 【强制】异常不要用来做流程控制，条件控制。
说明：异常设计的初衷是解决程序运行中的各种意外情况，且异常的处理效率比条件判断方式要低很多
3. 【强制】catch时请分清稳定代码和非稳定代码，稳定代码指的是无论如何不会出错的代码。对于非稳定代码的catch尽可能进行区分异常类型，再做对应的异常处理。
说明：对大段代码进行 try-catch，使程序无法根据不同的异常做出正确的应激反应，也不利于定位问题，这是一种不负责任的表现。
- 正例： 用户注册的场景中，如果用户输入非法字符，或用户名称已经存在，或用户输入密码过于简单，在程序上作出分门别类的判断，并提示个用户。
4. 【强制】捕获异常是为了处理它，不要捕获了却什么都不处理而抛弃之，如果不想处理它，请将该异常抛给它的调用者。最外层的业务使用者，必须处理异常，将其转化为用户可以理解的内容。
5. 【强制】有try块放到了事务代码中，catch异常后，如果需要回滚事务，一定要注意手动回滚事务。
6. 【强制】finally块 必须对资源对象、流对象进行关闭，有异常也要做try-catch。
说明：如果JDK7及以上，可以使用try-with-resources方式。
7. 【强制】不要在finally块中使用return。
说明：finally块中的return返回后方法结束执行，不会再执行try块中的return语句。
8. 【强制】捕获异常与抛异常，必须是完全匹配，或者捕获异常是抛异常的父类。
说明：如果预期堆放抛的是绣球，实际接到的是铅球，就会产生意外情况。
9. 【推荐】方法的返回值可以为null，不强制返回空集合，或者空对象等，必须添加注释充分说明什么情况会返回null值。
说明：明确防止NPE（NullPointerException）是调用者的责任。即使被调用方法返回空集合或者空对象，对调用者来说，也并非高枕无忧，必须考虑到远程调用失败、序列化失败、运行时异常等场景返回null的情况。
10. 【推荐】防止NPE，是程序员的基本修养，注意NPE产生的场景：
- 返回类型为基本数据类型，return包装数据类型的对象时，自动拆箱有可能产生NPE。
- 反例： public int f() { return Integer 对象}，如果为null，自动解箱抛出NPE。
- 数据库的查询结果可能为null。
- 集合里的元素即使 isNotEmpty，取出的数据元素也可能为null。
- 远程调用返回对象时，一律要求进行空指针判断，防止NPE。
- 对于Session中获取的数据，建议NPE检查，避免空指针。
- 级联调用 obj.getA().getB().getC()；一连串调用，易产生NPE。
- 正例：使用JDK8的Optional类来防止NPE问题。
11. 【推荐】定义时区分 unchecked/ checked 异常，避免直接抛出 new RuntimeException()，更不允许抛出Exception或者Throwable，应使用有业务含义的自定义异常。推荐业界已定义过的自定义异常，如：DAOException / ServiceException等。
12. 【参考】对于公司外的 http/api 开放接口必须使用“错误码”；而应用内部推荐异常抛出；跨应用间RPC调用优先考虑使用Result方式，封装isSuccess()方法、“错误码”、“错误简短信息”。
说明：关于RPC方法返回方式使用Result方式的理由：
- 使用抛异常返回方式，调用方如果没有捕获到就会产生运行时错误
- 如果不加栈信息，只是new 自定义异常，加入自己的理解的error message，对于调用端解决问题的帮助不会太多。如果加了栈信息，在频繁调用出错的情况下，数据序列化和传输的性能损耗也是问题。
13. 【参考】避免出现重复的代码（Don't Repeat Yourself），即DRY原则。
说明：随意复制和粘贴代码，必须会导致代码的重复，在以后需要修改时，需要修改所有的副本，容易遗漏。必要时抽取共性方法，或者抽象公共类，甚至是组件化。
正例：一个类中有多个public方法，都需要进行数行相同的参数校验操作，这个时候请抽取：private boolean checkParam(DTO dto) {...}