JAVA深化篇_2——異常機制

在具體談論java異常之前，我先簡單給大家介紹一下java異常機制的概念，以及異常機制的用途與使用環境。

首先我們先提一下異常概念：

異常（Exception）的概念

異常指程序運行過程中出現的非正常現象，例如除數為零、需要處理的文件不存在、數組下標越界等。

在Java的異常處理機制中，引進了很多用來描述和處理異常的類，稱為異常類。異常類定義中包含了該類異常的信息和對異常進行處理的方法。

其實呢，異常的本質就是：

異常機制本質

當程序出現異常，程序安全的退出、處理完后繼續執行的機制

我們開始看我們的第一個異常對象，并分析一下異常機制是如何工作的。

下面我們舉例分析一個具體的java異常

【示例】異常的分析

 public class Test {
   public static void main(String[] args) {
     System.out.println("111");
     int a = 1/0;
     System.out.println("222");
    }
 }

執行結果如圖所示：

根據結果，我們可以看到執行“1/0”時發生了異常，程序終止了，沒有執行后面的打印“222”的動作。

如果我們使用try-catch來處理，程序遇到異常可以正常的處理，處理完成后，程序繼續往下執行：

 public class Test {
   public static void main(String[] args) {
     System.out.println("111");
     try {
       int a = 1/0;
      } catch (Exception e) {
       e.printStackTrace();
      }
     System.out.println("222");
    }
 }

 執行結果如下：

程序在執行“1/0”仍然遇到異常，然后進行try-catch處理。處理完畢后，程序繼續往下執行，打印了“222”內容。

Java是采用面向對象的方式來處理異常的。處理過程：

拋出異常：在執行一個方法時，如果發生異常，則這個方法生成代表該異常的一個對象，停止當前執行路徑，并把異常對象提交給JRE。
捕獲異常：JRE得到該異常后，尋找相應的代碼來處理該異常。JRE在方法的調用棧中查找，從生成異常的方法開始回溯，直到找到相應的異常處理代碼為止。

異常分類：

Java中定義了很多異常類，這些類對應了各種各樣可能出現的異常事件，所有異常對象都是派生于Throwable類的一個實例。如果內置的異常類不能夠滿足需要，還可以創建自己的異常類。

Java對異常進行了分類，不同類型的異常分別用不同的Java類表示，所有異常的根類為java.lang.Throwable，Throwable下面又派生了兩個子類：Error和Exception。

1.Error（錯誤）

Error是程序無法處理的錯誤，表示運行應用程序中較嚴重問題。大多數錯誤與代碼編寫者執行的操作無關，而表示代碼運行時 JVM（Java 虛擬機）出現的問題。例如，Java虛擬機運行錯誤（Virtual MachineError），當 JVM 不再有繼續執行操作所需的內存資源時，將出現 OutOfMemoryError。這些異常發生時，Java虛擬機（JVM）一般會選擇線程終止。

Error表明系統JVM已經處于不可恢復的崩潰狀態中。

2.Exception（異常）

Exception是程序本身能夠處理的異常。

Exception類是所有異常類的父類，其子類對應了各種各樣可能出現的異常事件。通常Java的異常可分為：

RuntimeException 運行時異常
CheckedException 已檢查異常

1.RuntimeException運行時異常

派生于RuntimeException的異常，如被 0 除、數組下標越界、空指針等，其產生比較頻繁，處理麻煩，如果顯式的聲明或捕獲將會對程序可讀性和運行效率影響很大。因此由系統自動檢測并將它們交給缺省的異常處理程序。

編譯器不處理RuntimeException, 程序員需要增加“邏輯處理來避免這些異常”。

ArithmeticException異常：試圖除以0

public class Test3 {
     public static void main(String[ ] args) {
         int b=0;
         System.out.println(1/b);
     }
 }

執行結果如圖所示：

解決如上異常需要修改代碼：

 public class Test3 {
     public static void main(String[ ] args) {
         int b=0;
         if(b!=0){
             System.out.println(1/b);
         }
     }
 }

?NullPointerException異常

 public class Test4 {
     public static void main(String[ ] args) {
         String str=null;
         System.out.println(str.charAt(0));
     }
 }

?執行結果如圖所示：

解決如上異常需要修改代碼：

 public class Test3 {
     public static void main(String[ ] args) {
         int b=0;
         if(b!=0){
             System.out.println(1/b);
         }
     }
 }

ClassCastException異常

 class Animal{
     
 }
 class Dog extends Animal{
     
 }
 class Cat extends Animal{
     
 }
 public class Test5 {
     public static void main(String[ ] args) {
         Animal a=new Dog();
         Cat c=(Cat)a;
     }
 }

執行結果如圖所示：

解決ClassCastException的典型方式：

 public class Test5 {
     public static void main(String[ ] args) {
         Animal a = new Dog();
         if (a instanceof Cat) {
             Cat c = (Cat) a;
         }
     }
 }

?ArrayIndexOutOfBoundsException異常（數組索引越界異常）

 public class Test6 {
     public static void main(String[ ] args) {
         int[ ] arr = new int[5];
         System.out.println(arr[5]);
     }
 }

?執行結果如圖所示：

解決數組索引越界異常的方式，增加關于邊界的判斷：

public class Test6 {
     public static void main(String[ ] args) {
         int[ ] arr = new int[5];
         int a = 5;
         if (a < arr.length) {
             System.out.println(arr[a]);
         }
     }
 }

?NumberFormatException異常（數字格式化異常）

public class Test7 {
     public static void main(String[ ] args) {
         String str = "1234abcf";
         System.out.println(Integer.parseInt(str));
     }
 }

執行結果如圖所示：

數字格式化異常的解決，可以引入正則表達式判斷是否為數字：

 import java.util.regex.Matcher;
 import java.util.regex.Pattern;
 ?
 ?
 public class Test7 {
     public static void main(String[ ] args) {
         String str = "1234abcf";
         Pattern p = Pattern.compile("^\\d+$");
         Matcher m = p.matcher(str);
         if (m.matches()) { // 如果str匹配代表數字的正則表達式,才會轉換
             System.out.println(Integer.parseInt(str));
         }
     }
 }

`2.CheckedException`已檢查異常

異常在編譯時就必須處理，否則無法通過編譯。

CheckedException異常的處理方式有兩種：

使用try/catch捕獲異常
使用throws聲明異常。

異常的處理方式之一：捕獲異常

try：

try語句指定了一段代碼，該段代碼就是異常捕獲并處理的范圍。在執行過程中，當任意一條語句產生異常時，就會跳過該條語句中后面的代碼。代碼中可能會產生并拋出一種或幾種類型的異常對象，它后面的catch語句要分別對這些異常做相應的處理。

一個try語句必須帶有至少一個catch語句塊或一個finally語句塊。

注意事項

當異常處理的代碼執行結束以后，不會回到try語句去執行尚未執行的代碼。

catch：

每個try語句塊可以伴隨一個或多個catch語句，用于處理可能產生的不同類型的異常對象。
catch捕獲異常時的捕獲順序：

如果異常類之間有繼承關系，先捕獲子類異常再捕獲父類異常。

finally：

不管是否發生了異常，都必須要執行。
通常在finally中關閉已打開的資源，比如：關閉文件流、釋放數據庫連接等。

`try-catch-finally`語句塊的執行過程詳細分析：

程序首先執行可能發生異常的try語句塊。
如果try語句沒有出現異常則執行完后跳至finally語句塊執行；
如果try語句出現異常，則中斷執行并根據發生的異常類型跳至相應的catch語句塊執行處理。
catch語句塊可以有多個，分別捕獲不同類型的異常。
catch語句塊執行完后程序會繼續執行finally語句塊。
finally語句是可選的，如果有的話，則不管是否發生異常，finally語句都會被執行。

【示例】異常處理的典型代碼(捕獲異常)

 import java.io.FileNotFoundException;
 import java.io.FileReader;
 import java.io.IOException;
 public class Test8 {
     public static void main(String[ ] args) {
         FileReader reader = null;
         try {
             reader = new FileReader("d:/a.txt");
             char c = (char) reader.read();
             char c2 = (char) reader.read();
             System.out.println("" + c + c2);
         } catch (FileNotFoundException e) {
             e.printStackTrace();
         } catch (IOException e) {
             e.printStackTrace();
         } finally {
             try {
                 if (reader != null) {
                     reader.close();
                 }
             } catch (Exception e) {
                 e.printStackTrace();
             }
         }
     }
 }

常用開發環境中，自動增加try-catch代碼塊的快捷鍵：

將需要處理異常的代碼選中。

IDEA中，使用：ctrl+alt+t

eclipse中，使用：ctrl+shift+z

異常的處理方式之二：聲明異常（throws子句）

1. CheckedException產生時，不一定立刻處理它，可以把異常throws，由調用者處理。
2. 一個方法拋出多個已檢查異常，就必須在方法的首部列出所有的異常。

【示例】異常處理的典型代碼（聲明異常拋出throws）

    import java.io.FileNotFoundException;
    import java.io.FileReader;
    import java.io.IOException;
    
    
    public class Test9 {
      public static void main(String[ ] args) {
        try {
          readFile("joke.txt");
         } catch (FileNotFoundException e) {
          System.out.println("所需文件不存在！");
         } catch (IOException e) {
          System.out.println("文件讀寫錯誤！");
         }
       }
      public static void readFile(String fileName) throws FileNotFoundException,
          IOException {
        FileReader in = new FileReader(fileName);
        int tem = 0;
        try {
          tem = in.read();
          while (tem != -1) {
            System.out.print((char) tem);
            tem = in.read();
           }
         } finally {
          if(in!=null) {
            in.close();
           }
         }
       }
    }

注意事項

??方法重寫中聲明異常原則：子類重寫父類方法時，如果父類方法有聲明異常，那么子類聲明的異常范圍不能超過父類聲明的范圍。

JDK新特性_

try-with-resource自動關閉AutoClosable接口的資源

JAVA中，JVM的垃圾回收機制可以對內部資源實現自動回收，給開發者帶來了極大的便利。

但是JVM對外部資源(調用了底層操作系統的資源)的引用卻無法自動回收，例如數據庫連接，網絡連接以及輸入輸出IO流等。這些連接就需要我們手動去關閉，不然會導致外部資源泄露，連接池溢出以及文件被異常占用等。

JDK7之后，新增了“try-with-resource”。它可以自動關閉實現了AutoClosable接口的類，實現類需要實現close()方法。

”try-with-resources “ 將try-catch-finally 簡化為try-catch，這其實是一種語法糖，在編譯時仍然會進行轉化為try-catch-finally 語句。

  import java.io.FileReader;
    public class Test8 {
      public static void main(String[ ] args) {
        try(FileReader reader = new FileReader("d:/a.txt");) {
          char c = (char) reader.read();
          char c2 = (char) reader.read();
          System.out.println("" + c + c2);
         } catch (Exception e) {
          e.printStackTrace();
         }
       }
    }

posted @ 2023-10-12 14:34 Gjq- 閱讀(28) 評論(0) 收藏舉報來源

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JAVA深化篇_2——異常機制

在具體談論java異常之前，我先簡單給大家介紹一下java異常機制的概念，以及異常機制的用途與使用環境。

異常（Exception）的概念

異常機制本質

【示例】異常的分析

Java是采用面向對象的方式來處理異常的。處理過程：

異常分類：

1.Error（錯誤）

2.Exception（異常）

1.RuntimeException運行時異常

ArithmeticException異常：試圖除以0

?NullPointerException異常

ClassCastException異常

?ArrayIndexOutOfBoundsException異常（數組索引越界異常）

?NumberFormatException異常（數字格式化異常）

2.CheckedException已檢查異常

異常的處理方式之一：捕獲異常

try：

catch：

finally：

try-catch-finally語句塊的執行過程詳細分析：

異常的處理方式之二：聲明異常（throws子句）

JDK新特性_

公告

`2.CheckedException`已檢查異常

`try-catch-finally`語句塊的執行過程詳細分析：