Java中异常的产生原因及如何处理(java,编程语言)

Java中的异常（Exception）又称为例外，是一个在程序执行期间发生的事件，它中断正在执行程序的正常指令流。为了能够及时有效地处理程序中的运行错误，必须使用异常类。

1. 异常产生的原因和分类

1.1 异常产生的原因

在Java中异常产生，主要是有三种原因：

（1）编写程序代码中的错误产生的异常，比如数组越界、空指针异常等，这种异常叫做未检查的异常，一般需要在类中处理这些异常

（2）Java内部错误发生的异常，Java虚拟机产生异常

（3）通过throw（抛出异常）语句手动生成的异常，这种异常叫做检查的异常，一般是用来给方法调用者一些必要的信息

1.2 异常分类

（1）Throwable：是异常体系的顶层类，其派生出两个重要的子类, Error 和 Exception

而 Error 和 Exception 两子类分别表示错误和异常。

区别就是不检查异常（Unchecked Exception）和检查异常（Checked Exception）。

（2）Exception 类用于用户程序可能出现的异常情况，它也是用来创建自定义异常类型类的类。

（3）Error 定义了在通常环境下不希望被程序捕获的异常。Error 类型的异常用于 Java 运行时由系统显示与运行时系统本身有关的错误。堆栈溢出是这种错误的一例。

异常可能在编译时发生，也有可能在程序运行时发生，根据发生时机不同，可以分为：

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，程序应该从逻辑角度尽可能避免这类异常的发生。

比如：

编译时异常是指 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。

比如

classPersonimplementsCloneable{@OverrideprotectedObjectclone()throwsCloneNotSupportedException{returnsuper.clone();}}publicclassTest01{publicstaticvoidmain(String[]args){Personperson=newPerson();Personperson1=(Person)person.clone();}}

2. 异常的处理

2.1 防御式编程

错误在代码中是客观存在的. 所以要让程序出现问题的时候快速通知程序猿.

通知有两种方式：

（1）LBYL 在操作之前就做充分的检查

privatestaticintpide(){inta=0,b=0;Scannerscanner=newScanner(System.in);a=scanner.nextInt();b=scanner.nextInt();if(b==0){System.out.println("除数为0");return0;}else{returna/b;}}

缺点：正常流程和错误处理流程代码混在一起, 代码整体条理不清晰。

（2）EAFP 先操作遇到问题再处理

privatestaticintpide(){inta=0,b=0;try(Scannerscanner=newScanner(System.in)){a=scanner.nextInt();b=scanner.nextInt();returna/b;}catch(ArithmeticExceptionexception){System.out.println("除数为0");return0;}}

优点：正常流程和错误流程是分离开的, 程序员更关注正常流程，代码更清晰，容易理解代码

处理异常的核心思想就是EAFP

2.2 异常的抛出（throw）

在编写程序时，如果程序中出现错误，这就需要将错误的信息通知给调用者

这里就可以借助关键字throw，抛出一个指定的异常对象，将错误信息告知给调用者。

比如写一个运行时异常

publicstaticvoidfunc2(inta){if(a==0){//抛出的是一个指定的异常，最多的使用方式是，抛出一个自定义的异常thrownewRuntimeException("a==0");}}publicstaticvoidmain(String[]args){func2(0);}

注意：

（1）throw必须写在方法体内部

（2）如果抛出的是编译时异常，用户就必须要处理，否则无法通过编译

（3）如果抛出的运行时异常，则可以不用处理，直接交给JVM来处理

（4）一旦出现异常，后面的代码就不会执行

2.3 异常的捕获

2.3.1 throws异常声明

throws处在方法声明时参数列表之后，当方法中抛出编译时异常，用户不想处理该异常，

此时就可以借助throws将异常抛 给方法的调用者来处理。

格式：

修饰符 返回值类型 方法名(参数列表) throws 异常类型 {

}

如果说方法内部抛出了多个异常，throws之后就必须跟多个异常类型，用逗号进行分隔

publicstaticvoidfunc2(inta)throwsCloneNotSupportedException,FileNotFoundException{if(a==0){thrownewCloneNotSupportedException("a==0");}if(a==1){thrownewFileNotFoundException();}}

如果抛出多个异常类型有父子关系，直接声明父类

publicstaticvoidfunc2(inta)throwsException{if(a==0){thrownewCloneNotSupportedException("a==0");}if(a==1){thrownewFileNotFoundException();}}

调用声明抛出异常的方法时，调用者必须对该异常进行处理，或者继续使用throws抛出

publicstaticvoidmain(String[]args)throwsFileNotFoundException,CloneNotSupportedException{func2(0);}

2.3.2 try-catch捕获异常并处理

当程序抛出异常的时候，程序员通过try-each处理了异常

publicstaticvoidmain(String[]args){try{int[]array=null;System.out.println(array.length);}catch(NullPointerExceptione){System.out.println("捕获到了一个空指针异常！");}System.out.println("其他程序！");}

如果程序抛出异常，不处理异常，那就会交给JVM处理，JVM处理就会把程序立即终止

并且，即使用了try-each 也必须捕获一个对应的异常，如果不是对应异常，也会让JVM进行处理

如果try抛出多个异常，就必须用多个catch进行捕获

这里注意，用多个catch进行捕获，不是同时进行捕获的，因为不可能同时抛不同的异常

publicstaticvoidmain(String[]args){try{int[]array=null;System.out.println(array.length);}catch(NullPointerExceptione){System.out.println("捕获到了一个空指针异常！");}catch(ArithmeticExceptione){System.out.println("捕获到了一个算术异常！");}System.out.println("其它代码逻辑！");}

也可以简写一下

publicstaticvoidmain(String[]args){try{int[]array=null;System.out.println(array.length);}catch(NullPointerException|ArithmeticExceptione){System.out.println("捕获到了一个空指针或算术异常！");}System.out.println("其它代码逻辑！");}

如果异常之间具有父子关系，那就必须子类异常在前，父类异常在后catch，不然会报错

publicstaticvoidmain(String[]args){try{int[]array=null;System.out.println(array.length);}catch(NullPointerExceptione){System.out.println("捕获到了一个空指针异常！");}catch(Exception){System.out.println("捕获到了一个算术异常！");}System.out.println("其它代码逻辑！");}

2.3.3 finally

finally用来进行资源回收，不论程序正常运行还是退出，都需要回收资源

并且异常会引发程序的跳转，可能会导致有些语句执行不到

publicstaticvoidmain(String[]args){Scannerscanner=newScanner(System.in);try{int[]array=null;System.out.println(array.length);}catch(NullPointerExceptione){System.out.println("捕获到了一个空指针异常！");}catch(ArithmeticExceptione){System.out.println("捕获到了一个算术异常！");}finally{scanner.close();System.out.println("进行资源关闭！");}System.out.println("其它代码逻辑！");}

如果不为空，那么finally还会被执行吗

publicstaticvoidmain(String[]args){Scannerscanner=newScanner(System.in);try{int[]array={1,2,3};System.out.println(array.length);}catch(NullPointerExceptione){System.out.println("捕获到了一个空指针异常！");}catch(ArithmeticExceptione){System.out.println("捕获到了一个算术异常！");}finally{scanner.close();System.out.println("进行资源关闭！");}System.out.println("其它代码逻辑！");}

所以，不管程序会不会抛出异常，finally都会执行

如果将资源写在try中会自动帮助，关掉资源的

publicstaticvoidmain(String[]args){try(Scannerscanner=newScanner(System.in)){int[]array={1,2,3};System.out.println(array.length);}catch(NullPointerExceptione){System.out.println("捕获到了一个空指针异常！");}catch(ArithmeticExceptione){System.out.println("捕获到了一个算术异常！");}finally{System.out.println("进行资源关闭！");}System.out.println("其它代码逻辑！");}

下面看这一段代码

publicstaticintfunc(inta){try{if(a==0){thrownewArithmeticException();}returna;}catch(ArithmeticExceptione){System.out.println("算术异常！");}finally{return20;}}publicstaticvoidmain(String[]args){System.out.println(func(10));}

可以发现即使有return，finally也会被执行

总结一下：

throw抛出异常，throws声明异常

finally语句一定会执行

3.自定义异常类

虽然java中有很多异常类，但是在实际开发中所遇到的一些异常，不能完全表示，

所以这就需要我们自定义异常类

举一个例子

先自定义一个运行时异常

//自定义了一个运行时异常publicclassMyExceptionextendsRuntimeException{publicMyException(){}publicMyException(Stringmessage){super(message);}}

写一个类来捕获这个自定义异常

publicclassTest04{publicstaticvoidfunc(inta){thrownewMyException("呵呵！");}publicstaticvoidmain(String[]args){try{func(20);}catch(MyExceptionmyException){myException.printStackTrace();}finally{System.out.println("sadasdasd");}}}

下面写一个用户登录的自定义异常类

classUserNameExceptionextendsRuntimeException{publicUserNameException(){}publicUserNameException(Stringmessage){super(message);}}classPasswordExceptionextendsRuntimeException{publicPasswordException(){}publicPasswordException(Stringmessage){super(message);}}

publicclassLogIn{privatestaticStringuName="admin";privatestaticStringpword="1111";publicstaticvoidloginInfo(StringuserName,Stringpassword){if(!uName.equals(userName)){thrownewUserNameException("用户名错误！");}if(!pword.equals(password)){thrownewRuntimeException("密码错误！");}System.out.println("登录成功！");}publicstaticvoidmain(String[]args){try{loginInfo("admin","1111");}catch(UserNameExceptione){e.printStackTrace();}catch(PasswordExceptione){e.printStackTrace();}}}

注意：

自定义异常默认会继承 Exception 或者 RuntimeException

继承于 Exception 的异常默认是受查异常

继承于 RuntimeException 的异常默认是非受查异常