第09章_异常处理(异常处理流程为哪几个部分)

第09章_异常处理 第09章_异常处理

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讲师：尚硅谷-宋红康（江湖人称：康师傅）

官网：http://www.atguigu.com

本章专题与脉络

1. 异常概述1.1 什么是生活的异常

男主角小明每天开车上班，正常车程1小时。但是，不出意外的话，可能会出现意外。

出现意外，即为异常情况。我们会做相应的处理。如果不处理，到不了公司。处理完了，就可以正常开车去公司。

1.2 什么是程序的异常

在使用计算机语言进行项目开发的过程中，即使程序员把代码写得尽善尽美，在系统的运行过程中仍然会遇到一些问题，因为很多问题不是靠代码能够避免的，比如：客户输入数据的格式问题，读取文件是否存在，网络是否始终保持通畅等等。

异常 ：指的是程序在执行过程中，出现的非正常情况，如果不处理最终会导致JVM的非正常停止。

异常指的并不是语法错误和逻辑错误。语法错了，编译不通过，不会产生字节码文件，根本不能运行。

代码逻辑错误，只是没有得到想要的结果，例如：求a与b的和，你写成了a-b

1.3 异常的抛出机制

Java中是如何表示不同的异常情况，又是如何让程序员得知，并处理异常的呢？

Java中把不同的异常用不同的类表示，一旦发生某种异常，就创建该异常类型的对象，并且抛出（throw）。然后程序员可以捕获(catch)到这个异常对象，并处理；如果没有捕获(catch)这个异常对象，那么这个异常对象将会导致程序终止。

举例：

运行下面的程序，程序会产生一个数组角标越界异常ArrayIndexOfBoundsException。我们通过图解来解析下异常产生和抛出的过程。

public class ArrayTools {    // 对给定的数组通过给定的角标获取元素。    public static int getElement(int[] arr, int index) {        int element = arr[index];        return element;   }}

测试类

public class ExceptionDemo {    public static void main(String[] args) {        int[] arr = { 34, 12, 67 };        intnum = ArrayTools.getElement(arr, 4)        System.out.println("num=" + num);        System.out.println("over");   }}

上述程序执行过程图解：

1.4 如何对待异常

对于程序出现的异常，一般有两种解决方法：一是遇到错误就终止程序的运行。另一种方法是程序员在编写程序时，就充分考虑到各种可能发生的异常和错误，极力预防和避免。实在无法避免的，要编写相应的代码进行异常的检测、以及异常的处理，保证代码的健壮性。

2. Java异常体系2.1 Throwable

java.lang.Throwable 类是Java程序执行过程中发生的异常事件对应的类的根父类。

Throwable中的常用方法：

public void printStackTrace()：打印异常的详细信息。

包含了异常的类型、异常的原因、异常出现的位置、在开发和调试阶段都得使用printStackTrace。

public String getMessage()：获取发生异常的原因。

2.2 Error 和 Exception

Throwable可分为两类：Error和Exception。分别对应着java.lang.Error与java.lang.Exception两个类。

Error：Java虚拟机无法解决的严重问题。如：JVM系统内部错误、资源耗尽等严重情况。一般不编写针对性的代码进行处理。

例如：StackOverflowError（栈内存溢出）和OutOfMemoryError（堆内存溢出，简称OOM）。

Exception: 其它因编程错误或偶然的外在因素导致的一般性问题，需要使用针对性的代码进行处理，使程序继续运行。否则一旦发生异常，程序也会挂掉。例如：

空指针访问

试图读取不存在的文件

网络连接中断

数组角标越界

说明：

无论是Error还是Exception，还有很多子类，异常的类型非常丰富。当代码运行出现异常时，特别是我们不熟悉的异常时，不要紧张，把异常的简单类名，拷贝到API中去查去认识它即可。

我们本章讲的异常处理，其实针对的就是Exception。

2.3 编译时异常和运行时异常

Java程序的执行分为编译时过程和运行时过程。有的错误只有在运行时才会发生。比如：除数为0，数组下标越界等。

因此，根据异常可能出现的阶段，可以将异常分为：

编译时期异常（即checked异常、受检异常）：在代码编译阶段，编译器就能明确警示当前代码可能发生（不是一定发生）xx异常，并明确督促程序员提前编写处理它的代码。如果程序员没有编写对应的异常处理代码，则编译器就会直接判定编译失败，从而不能生成字节码文件。通常，这类异常的发生不是由程序员的代码引起的，或者不是靠加简单判断就可以避免的，例如：FileNotFoundException（文件找不到异常）。

运行时期异常（即runtime异常、unchecked异常、非受检异常）：在代码编译阶段，编译器完全不做任何检查，无论该异常是否会发生，编译器都不给出任何提示。只有等代码运行起来并确实发生了xx异常，它才能被发现。通常，这类异常是由程序员的代码编写不当引起的，只要稍加判断，或者细心检查就可以避免。

java.lang.RuntimeException类及它的子类都是运行时异常。比如：ArrayIndexOutOfBoundsException数组下标越界异常，ClassCastException类型转换异常。

3. 常见的错误和异常3.1 Error

最常见的就是VirtualMachineError，它有两个经典的子类：StackOverflowError、OutOfMemoryError。

package com.atguigu.exception;​import org.junit.Test;​public class TestStackOverflowError {    @Test    public void test01(){        //StackOverflowError        recursion();   }​    public void recursion(){ //递归方法        recursion();   }}​package com.atguigu.exception;​import org.junit.Test;​public class TestOutOfMemoryError {    @Test    public void test02(){        //OutOfMemoryError        //方式一：        int[] arr = new int[Integer.MAX_VALUE];   }    @Test    public void test03(){        //OutOfMemoryError        //方式二：        StringBuilder s = new StringBuilder();        while(true){            s.append("atguigu");       }   }}​3.2 运行时异常package com.atguigu.exception;​import org.junit.Test;​import java.util.Scanner;​public class TestRuntimeException {    @Test    public void test01(){        //NullPointerException        int[][] arr = new int[3][];        System.out.println(arr[0].length);   }​    @Test    public void test02(){        //ClassCastException        Object obj = 15;        String str = (String) obj;   }​    @Test    public void test03(){        //ArrayIndexOutOfBoundsException        int[] arr = new int[5];        for (int i = 1; i <= 5; i++) {            System.out.println(arr[i]);       }   }​    @Test    public void test04(){        //InputMismatchException        Scanner input = new Scanner(System.in);        System.out.print("请输入一个整数：");//输入非整数        int num = input.nextInt();        input.close();   }​    @Test    public void test05(){        int a = 1;        int b = 0;        //ArithmeticException        System.out.println(a/b);   }}​3.3 编译时异常package com.atguigu.exception;​import org.junit.Test;​import java.io.FileInputStream;import java.io.FileNotFoundException;import java.sql.Connection;import java.sql.DriverManager;import java.sql.SQLException;​public class TestCheckedException {    @Test    public void test06() {        Thread.sleep(1000);//休眠1秒 InterruptedException   }​    @Test    public void test07(){        Class c = Class.forName("java.lang.String");//ClassNotFoundException   }​    @Test    public void test08() {        Connection conn = DriverManager.getConnection("....");  //SQLException   }    @Test    public void test09() {        FileInputStream fis = new FileInputStream("尚硅谷Java秘籍.txt"); //FileNotFoundException   }    @Test    public void test10() {        File file = new File("尚硅谷Java秘籍.txt"); FileInputStream fis = new FileInputStream(file);//FileNotFoundException int b = fis.read();//IOException while(b != -1){ System.out.print((char)b); b = fis.read();//IOException } fis.close();//IOException   }}4. 异常的处理4.1 异常处理概述

在编写程序时，经常要在可能出现错误的地方加上检测的代码，如进行x/y运算时，要检测分母为0，数据为空，输入的不是数据而是字符等。过多的if-else分支会导致程序的代码加长、臃肿，可读性差，程序员需要花很大的精力“堵漏洞”。因此采用异常处理机制。

Java异常处理

Java采用的异常处理机制，是将异常处理的程序代码集中在一起，与正常的程序代码分开，使得程序简洁、优雅，并易于维护。

Java异常处理的方式：

方式一：try-catch-finally

方式二：throws + 异常类型

4.2 方式1：捕获异常（try-catch-finally）

Java提供了异常处理的抓抛模型。

前面提到，Java程序的执行过程中如出现异常，会生成一个异常类对象，该异常对象将被提交给Java运行时系统，这个过程称为抛出(throw)异常。

如果一个方法内抛出异常，该异常对象会被抛给调用者方法中处理。如果异常没有在调用者方法中处理，它继续被抛给这个调用方法的上层方法。这个过程将一直继续下去，直到异常被处理。这一过程称为捕获(catch)异常。

如果一个异常回到main()方法，并且main()也不处理，则程序运行终止。

4.2.1 try-catch-finally基本格式

捕获异常语法如下：

try{ ...... //可能产生异常的代码}catch( 异常类型1 e ){ ...... //当产生异常类型1型异常时的处置措施}catch( 异常类型2 e ){ ...... //当产生异常类型2型异常时的处置措施}  finally{ ...... //无论是否发生异常，都无条件执行的语句} ​

1、整体执行过程：

当某段代码可能发生异常，不管这个异常是编译时异常（受检异常）还是运行时异常（非受检异常），我们都可以使用try块将它括起来，并在try块下面编写catch分支尝试捕获对应的异常对象。

如果在程序运行时，try块中的代码没有发生异常，那么catch所有的分支都不执行。

如果在程序运行时，try块中的代码发生了异常，根据异常对象的类型，将从上到下选择第一个匹配的catch分支执行。此时try中发生异常的语句下面的代码将不执行，而整个try...catch之后的代码可以继续运行。

如果在程序运行时，try块中的代码发生了异常，但是所有catch分支都无法匹配（捕获）这个异常，那么JVM将会终止当前方法的执行，并把异常对象“抛”给调用者。如果调用者不处理，程序就挂了。

2、try

捕获异常的第一步是用try{…}语句块选定捕获异常的范围，将可能出现异常的业务逻辑代码放在try语句块中。

3、catch (Exceptiontype e)

catch分支，分为两个部分，catch()中编写异常类型和异常参数名，{}中编写如果发生了这个异常，要做什么处理的代码。

如果明确知道产生的是何种异常，可以用该异常类作为catch的参数；也可以用其父类作为catch的参数。

比如：可以用ArithmeticException类作为参数的地方，就可以用RuntimeException类作为参数，或者用所有异常的父类Exception类作为参数。但不能是与ArithmeticException类无关的异常，如NullPointerException（catch中的语句将不会执行）。

每个try语句块可以伴随一个或多个catch语句，用于处理可能产生的不同类型的异常对象。

如果有多个catch分支，并且多个异常类型有父子类关系，必须保证小的子异常类型在上，大的父异常类型在下。否则，报错。

catch中常用异常处理的方式

public String getMessage()：获取异常的描述信息，返回字符串

public void printStackTrace()：打印异常的跟踪栈信息并输出到控制台。包含了异常的类型、异常的原因、还包括异常出现的位置，在开发和调试阶段，都得使用printStackTrace()。

4.2.2 使用举例

举例1：

public class IndexOutExp {    public static void main(String[] args) {        String friends[] = { "lisa", "bily", "kessy" };        try {            for (int i = 0; i < 5; i++) {            System.out.println(friends[i]);           }       } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {            System.out.println("index err");       }        System.out.println("\nthis is the end");   }}​

举例2：

public class DivideZero1 { int x; public static void main(String[] args) { int y; DivideZero1 c = new DivideZero1(); try { y = 3 / c.x; } catch (ArithmeticException e) { System.out.println("divide by zero error!"); } System.out.println("program ends ok!"); }}

举例3：

@Testpublic void test1(){try{String str1 = "atguigu.com";str1 = null;System.out.println(str1.charAt(0));}catch(NullPointerException e){//异常的处理方式1System.out.println("不好意思，亲~出现了小问题，正在加紧解决...");}catch(ClassCastException e){//异常的处理方式2System.out.println("出现了类型转换的异常");}catch(RuntimeException e){//异常的处理方式3System.out.println("出现了运行时异常");}//此处的代码，在异常被处理了以后，是可以正常执行的System.out.println("hello");}

举例4：

4.2.3 finally使用及举例

因为异常会引发程序跳转，从而会导致有些语句执行不到。而程序中有一些特定的代码无论异常是否发生，都需要执行。例如，数据库连接、输入流输出流、Socket连接、Lock锁的关闭等，这样的代码通常就会放到finally块中。所以，我们通常将一定要被执行的代码