Java异常类详解

目录

异常简介：

异常体系：

异常的处理：

自定义异常类：

一.异常简介：

    1.1  异常定义：

• 异常是运行程序的过程中产生的异常情况。
• 异常的情况是指程序在运行过程中，可能由于外界条件的变更（不设想的不一致）导致出现错误的情况（如数据库连接）
• 异常不同于常态，在程序运行过程中，有错误产生，把这种错误的状态称为异常。但是开发过程中，语法错误和逻辑错误不属于异常
• 出现异常时，Java会阻止当前的方法，中断执行程序的指令流。为了更好的错误，我们必须使用异常类。

    1.2.  出现异常的三种原因：

• Java内部出现的错误，由jvm虚拟机产生的异常。这种一般属于error类，我们处理不了（关机重启），交给jvm自行处理。
• 编写代码时产生的错误，就像算法异常，空指针异常等。这种属于Exception类，我们可以根据报错原因，修改错误。
• 手动throw异常，提示使用者一些信息。

二.异常体系：

所有的异常类型都是内置类java.lang.Throwable的子类。

上图可知：超类Throwable下面由两个子类error和Exception。

error错误是Java内部产生的错误，程序无法处理，如：Virtual MachineError（虚拟机运行错误）、NoClassDefFoundError（类定义错误），堆栈溢出。

Exception异常是程序运行时出现的错误。可以通过报错类型进行修改错误。Exception异常可以分为checkedexception(受检异常）和uncheckedexception(不受检异常）。受检异常发生在编译期间，必须对异常情况进行处理，要么用try.....catch要么使用throw。否则编译不通过。

不受检异常发生在运行期间，这个时候需要根据报错提示解决。

错误和异常两个是不同的子类，两者有很大的不同，错误是无法控制的，只能听之任之，而异常则可以捕捉并且处理的。

由于error是内部出现问题，程序很难控制，我们重点讨论Exception异常：Exception异常可以分为checkedexception(受检异常）和uncheckedexception(不受检异常），分别发生在编译期间和运行期间，也可以称为非运行时异常和运行时异常，这两种异常可以捕捉并且处理。

运行时异常都是 RuntimeException 类及其子类异常，如 NullPointerException、IndexOutOfBoundsException 等，这些异常是不检查异常，程序中可以选择捕获处理，也可以不处理。这些异常一般由程序逻辑错误引起。

非运行时异常是指 RuntimeException 以外的异常，类型上都属于 Exception 类及其子类。从程序语法角度讲是必须进行处理的异常，如果不处理，程序就不能编译通过。如 IOException、ClassNotFoundException 等以及用户自定义的 Exception 异常（一般情况下不自定义检查异常）。

下面这幅图可以清楚的知道异常之间的关系：

  常见的运行时异常总结：

     常见的非运行异常总结：

三.异常的处理的两种方式：

在Java中对于程序可能出现的检查时异常，要么用try…catch语句捕获并处理它，要么使用throw语句抛出它，由上一级调用者来处理。

    3.1.   try....catch捕获处理异常： 

try指尝试执行可能出现异常的代码，如果没出现异常，那么不执行catch语句，否则通过catch捕捉异常，并且处理异常。

try{
 可能出现异常的代码
   }catch{
 如果出现异常，那么捕捉并且处理的代码。
   }

注意:try和catch必须同时出现，一个try可以有多个catch.

   案例：1.编写一个计算N个整数平均值的程序。程序应该提示用户输入N的值，如何必须输入所有N个数。
如果用户输入的值是一个负数，则应该抛出一个异常并捕获，提示“N必须是正数或者0”。并提示用户再次输入该数

1.scanner获取n个值，for循环n作为结束条件
2.
*/
import java.util.Scanner;
public class AverageException {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("输入n个数");
        int n=scanner.nextInt();//输入一个n数
        int sum=0;
        for(int i=0;i<n;i++){
            try{
                System.out.println("输入");
                int n1=scanner.nextInt();
                if(n1>0){
                    sum=sum+n1;
                }else{
                    throw new ArithmeticException();
                }
            }catch (Exception e){
                System.out.println("N必须是正数或者0,再次输入该数");
                e.printStackTrace();
            }
        }
        double average=sum/n;
        System.out.println("平均数为"+average);
        
    }
}

    3.2  throw抛出异常：

• 有时候对于出现异常的情况我们无法处理，或者给调用者一些提示，会选择抛出异常，把这个异常交给调用者处理，但是在抛出的同时我们必须在方法声明这个异常，告诉可能出现的异常。
• throw会抛出一个异常对象，将这个异常对象传递到调用者处，并结 束当前方法的执行

抛出异常的语法：

throw new 异常类型（提示信息）；

 抛出异常的声明语法：

throws 异常类型1，异常类型2，.....

这里要注意throws和throw的区别：throw是用于抛出异常，throws用于声明异常。 

案例：文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-445296.html

1. 1. 编写程序接收用户输入分数信息，如果分数在0—100之间，输出成绩。如果成绩不在该范围内，抛出异常信息，提示分数必须在0—100之间。

要求：使用自定义异常实现

import java.util.Scanner;
public class Excel2 {
    public static void main(String[] args) throws Exceptionscore {
        Scanner sca = new Scanner(System.in);
        System.out.println("输入分数");
        int scannner=sca.nextInt();
        score(scannner);

    }
    public static void score(int scanner) throws Exceptionscore {
        if(scanner<0||scanner>100){
            throw new Exceptionscore();
        }else{
            System.out.println("成绩："+scanner);
        }
    }
}
//自定义异常类
class Exceptionscore extends Exception{
    public Exceptionscore(){
        System.out.println("分数必须在0—100之间。");
    }
}

   3.3  异常处理的拓展方式：

•  当出现多个异常类型时，一个catch语句显然无法满足要求。这个时候出现多个catch处理不同的异常类型：

try--catch--finally

此处的finally语句是放在最后面，无论 程序有没有异常出现都必须执行。它是通常用于处理善后清理工作。

   3.4   异常处理需要注意的地方：

注意:

1.try 代码段包含的是可能产生异常的代码，也有可能不会出现异常。我们只是尝试用try装起来。

2.try 代码段后跟一个或多个catch代码段，或不跟catch代码段只跟一个finally代码段程序也不会报错。

 try{
            int a=scanner/2;
        }finally {
            System.out.println("不会报错");
        }

3.在jdk1.7之前每个catch代码段只声明一种其能处理的特定类型的异常，并提供处理的方法。 Jdk1.7之后，一个catch代码可以可以声明多个能处理的特定异常的类型，多个类型之间用”|”隔开

catch(ExceptionName1 e | ExceptionName1 e){
...... //异常的处理代码 
}

4.当异常发生时，程序会中止当前的流程去执行相应的catch代码段。

5.写catch代码时，先捕获的异常的范围不能大于后捕获的异常的范围。

6.finally段的代码无论是否发生异常都执行。因为finally用于处理善后工作

7.catch 不能独立于 try 存在，但一个try可以有多个catch语句，同时finally语句也不是必须要有。

四.自定义异常类：

除了JDK中已经被定义好的异常类，我们有时候根据开发需求自己定义异常类。

需要注意的是：

• 所有异常都必须是 Throwable 的子类。
• 检查性异常类，则需要继承 Exception 类。
• 运行时异常类，那么需要继承 RuntimeException 类。
• 异常类也更其他类差不多，可以拥有自己的属性和方法

举例：

//自定义异常类
class Exceptionscore extends Exception{
    int age;
    public Exceptionscore(){
        System.out.println("这是自定义的异常类。");
    }
    public void input(){
        System.out.println("这是异常类的成员方法");
    }
}

如何调用我们自定义的异常类：

在类中的方法中抛出定义的异常类就可以了； 

案例：

1.编写程序接收用户输入分数信息，如果分数在0—100之间，输出成绩。如果成绩不在该范围内，抛出异常信息，提示分数必须在0—100之间。
要求：使用自定义异常实现

import java.util.Scanner;
public class Excel2 {
    public static void main(String[] args) throws Exceptionscore {
        Scanner sca = new Scanner(System.in);
        System.out.println("输入分数");
        int scannner=sca.nextInt();
        score(scannner);

    }
    public static void score(int scanner) throws Exceptionscore {
        if(scanner<0||scanner>100){
            throw new Exceptionscore();
        }else{
            System.out.println("成绩："+scanner);
        }
        try{
            int a=scanner/2;
        }finally {
            System.out.println("不会报错");
        }
    }
}
//自定义异常类
class Exceptionscore extends Exception{
    int age;
    public Exceptionscore(){
        System.out.println("这是自定义的异常类。");
    }
    public void input(){
        System.out.println("这是异常类的成员方法");
    }
}

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