关于Java Exception异常的深入用法及实例

一、异常的概念

生活中的异常：例如感冒发烧，工作时电脑蓝屏、死机等。

程序中的异常：在程序运行的过程中，也会发生这种非正常状况，例如程序运行时磁盘空间不足、网络连接中断、被加载的类不存在等。

程序异常解决方法：针对程序中的非正常情况，Java语言中引入了异常，以异常类的形式对这些非正常情况进行封装，并通过异常处理机制对程序运行时发生的各种问题进行处理。

示例：

public static int divide(int x,int y)

{

int result = x/y;

return result;

}

int result = divide(4, 0);

System.out.println(result);

产生了ArithmeticException异常，这个异常只是Java异常类中的一种，在Java中还提供了大量的异常类，这些类都继承自java.lang.Throwable类。

1.1Throwable异常体系结构

Exception称为异常类，它表示程序本身可以处理的错误。在Java程序开发中进行的异常处理，都是针对Exception类及其子类的。

Error称为错误，表示Java运行时产生的系统内部错误或资源耗尽的错误，是比较严重的，仅靠修改程序本身是不能恢复执行的，例如系统崩溃，虚拟机错误等。

Exception分类：在Exception类的众多子类中有一个特殊的RuntimeException类，该类及其子类用于表示运行时异常。除了此类，Exception类下所有其他的子类都用于表示编译时异常。

Throwable类中的常用方法

二、异常的类型

1、编译时异常

在程序编译时期产生的异常，而这些异常必须要进行处理，也称为checked异常。

2、运行时异常

这种异常即使不编写异常处理代码，依然可以通过编译，也称为unchecked异常。

2.1编译时异常

异常类汇总：在Exception的子类中，除了RuntimeException类及其子类外，其他子类都是编译时异常。

特点：编译时异常的特点是在程序编写过程中，Java编译器就会对编写的代码进行检查，如果出现比较明显的异常就必须对异常进行处理，否则程序无法通过编译。

2.1.1编译时异常示例

public static void main(String[] args)

{

int i,j;

System.out.println(“i=”+i+”,j=”+j);

}

编译时报错，通过不了，未附初始值。

2.1.2处理编译时异常方式

使用try…catch语句对异常进行捕获处理；

使用throws关键字声明抛出异常，让调用者处理。

2.2运行时异常

异常汇总：RuntimeException类及其子类都是运行时异常。

特点：运行时异常是在程序运行时由Java虚拟机自动进行捕获处理的，即使没有使用try..catch语句捕获或使用throws关键字声明抛出，程序也能编译通过，只是在运行过程中可能报错。

2.2.1运行时异常-常见的运行时异常

运行时异常错误分析：运行时异常一般是由于程序中的逻辑错误引起的，在程序运行时无法恢复。

int[] arr = new int[5];

System.out.println(arr[5]);

三、try…catch和finally

当程序发生异常时，会立即终止，无法继续向下执行。为了保证程序能够有效的执行，Java中提供了一种对异常进行处理的方式——异常捕获。

异常捕获try…catch语句的基本语法格式：

try {

// 可能发生异常的语句

} catch(Exception类或其子类 e){

// 对捕获的异常进行相应处理

}

上述代码中，try{}代码块中包含的是可能发生异常的语句，catch(){}代码块中编写针对捕获的异常进行处理的代码。当try{}代码块中的程序发生了异常，系统会将这个异常的信息封装成一个异常对象，并将这个对象传递给catch(){}代码块。catch(){}代码块需要一个参数指明它所能够接收的异常类型，这个参数的类型必须是Exception类或其子类。

3.1try…catch示例

public static int divide(int x,int y) {

try{

int result = x/y;

return result;

} catch(Exception e) {

System.out.println(“捕获的异常信息为:” + e.getMessage());

}

return -1;

}

int result = divide(4, 0);

if(result==-1){

System.out.println(“程序发生异常!”);

}else{

System.out.println(result);

}

示例中，对运算方法divide()中可能发生异常的代码用try…catch语句进行了捕获处理。在try{}代码块中发生被0除异常，程序会转而执行catch(){}中的代码，通过调用Exception对象的getMessage()方法，即可返回异常信息/ by zero。

catch(){}代码块对异常处理完毕后，程序仍会向下执行，而不会因为异常而终止运行。

需要注意的是，在try{}代码块中，发生异常语句后面的代码是不会被执行的，return result就没有被执行。

3.2finally示例

在程序中，希望有些语句无论程序是否发生异常都要执行，这时就可以在try…catch语句后，加一个finally{}代码块。对上一个示例进行修改，演示finally{}代码块的用法。

public static int divide(int x,int y) {

try{

int result = x/y;

return result;

} catch(Exception e) {

System.out.println(“捕获的异常信息为:” + e.getMessage());

} finally {

System.out.println(“执行finally代码块,无论程序是否异常,都会执行”);

}

return -1;

}

int result = divide(4, 0);

if(result==-1){

System.out.println(“程序发生异常!”);

}else{

System.out.println(result);

}

例中divide()方法中增加了一个finally{}代码块，用于处理无论程序是否发生异常都要执行的语句，该代码块并不受return语句和程序异常的影响。由于这种特殊性，在程序设计时，经常会在try…catch后使用finally{}代码块来完成必须做的事情，例如释放系统资源、关闭线程池等。

finally中的代码在一种情况下是不会执行的，那就是在try…catch中执行了System.exit(0)语句。

System.exit(0)表示退出当前的Java虚拟机，Java虚拟机停止了，任何代码都不能再执行了。

四、throws关键字

如果不确定或者并不急于处理异常，怎么办？

一般在程序开发中，开发者通常会意识到程序可能出现的问题，可以直接通过try…catch对异常进行捕获处理。但有些时候，方法中代码是否会出现异常，开发者并不明确或者并不急于处理，为此，Java允许将这种异常从当前方法中抛出，然后让后续的调用者在使用时再进行异常处理。

throws关键字抛出异常的基本语法格式：

[修饰符] 返回值类型 方法名([参数类型 参数名1…]) throws 异常类1,异常类2,… {

// 方法体…

}

throws关键字需要写在方法声明的后面，并在后面需要声明方法中发生异常的类型。

注意：当调用者在调用有抛出异常的方法时，除了可以在调用程序中直接进行try…catch异常处理外，也可以根据提示使用throws关键字继续将异常抛出，这样程序也能编译通过。但是，程序发生了异常，终究是需要进行处理的，如果没有被处理，程序就会非正常终止。

示例1,单纯声明抛出异常

public static int divide(int x,int y) throws Exception{

int result = x/y;

return result;

}

public static void main(String[] args)

{

int result = divide(4, 0);

System.out.println(result);

}

抛出的异常主程序未捕获，编译通不过:

示例2,使用try…catch对异常捕获处理:

public static int divide(int x,int y) throws Exception{

int result = x/y;

return result;

}

public static void main(String[] args)

{

try{

int result = divide(4, 0);

System.out.println(result);

} catch(Exception e)

{

System.out.println(“捕获的异常信息为:”+e.getMessage());

}

}

try…catch{}捕获住了异常信息，运行结果:

示例3,继续使用throws关键字将异常抛出

public static int divide(int x,int y) throws Exception{

int result = x/y;

return result;

}

public static void main(String[] args) throws Exception

{

int result = divide(4, 0);

System.out.println(result);

}

主程序中，将异常信息抛出，打印，程序非正常终止:

五、throw关键字

程序开发中，除了可以通过throws关键字抛出异常外，还可以使用throw关键字抛出异常。

throw关键字:throw关键字用于方法体内，并且抛出的是一个异常类对象。

throws关键字:throws关键字用在方法声明中，用来指明方法可能抛出的多个异常。

说明：通过throw关键字抛出异常后，还需要使用throws关键字或try…catch对异常进行处理。

注意：如果throw抛出的是Error、RuntimeException或它们的子类异常对象，则无需使用throws关键字或try…catch对异常进行处理。

throw关键字抛出异常的基本语法格式：

[修饰符] 返回值类型 方法名([参数类型 参数名,…]) throws 抛出的异常类 {

// 方法体…

throw new Exception类或其子类构造方法;

}

示例：

public static void printAge(int age) throws Exception{

if(age<=0){

throw new Exception(“输入的年龄有误,必须是正整数!”);

}else{

System.out.println(“此人年龄为:”+age);

}

}

public static void main(String[] args)

{

int age=-1;

try{

printAge(age);

} catch(Exception e)

{

System.out.println(“捕获的异常信息为:”+e.getMessage());

}

}

通过在方法中throw抛出异常，主程序捕获异常，可以显示输出结果，后面还可以抛出自定义异常信息。

运行结果:

六、自定义异常

Java中定义了大量的异常类，虽然这些异常类可以描述编程时出现的大部分异常情况，但是在程序开发中有时可能需要描述程序中特有的异常情况，例如在设计divide()方法时不允许被除数为负数。

解决方法：Java允许用户自定义异常，但自定义的异常类必须继承自Exception或其子类。

6.1 定义自定义异常

自定义异常的创建示例:

public class DivideByMinusException extends Exception{

public DivideByMinusException (){

super(); // 调用Exception无参的构造方法

}

public DivideByMinusException (String message){

super(message); // 调用Exception有参的构造方法

}

}

6.2捕获自定义异常

借用前面的自定义异常，捕获示例如下:

public static int divide(int x,int y) throws DivideByMinusException {

if(y==0)

{

throw new DivideByMinusException(“除数是0”);

}

int result = x/y;

return result;

}

public static void main(String[] args) throws Exception

{

try{

int result = divide(4, 0);

System.out.println(result);

} catch(DivideByMinusException e){

System.out.println(“捕获的异常信息为:”+e.getMessage());

}

}

运行结果:

divide()方法通过逻辑判断对除法运算的除数是否为0进行了判断，如果除数为0就使用throw关键字抛出自定义的DivideByMinusException异常对象，然后通过throws关键字抛出异常，并在最后通过try…catch语句捕获异常。

运行结果，程序执行后判断出除数为0，抛出了指定的异常信息。

七、附加示例

示例1：

import java.io.IOError;

/**

* 抛出ERROR类型的异常,不能被程序捕获

*@author40920

*

*/

public class Demo1 {

publicstaticvoidmain(String[]args)

{

try{

thrownewIOError(newException(“抛出IO异常”));

}catch(Exceptione)

{

System.out.println(“捕获异常”);

}

}

}

示例二：

importjava.io.IOError;

/**

* 抛出Exception类型的异常,可以被程序捕获

*@author40920

*

*/

public class Demo2 {

publicstaticvoidmain(String[]args) {

//TODOAuto-generated method stub

try{

thrownewException(“抛出IO异常”);

}catch(Exceptione)

{

System.out.println(“捕获异常”);

}

}

}

示例三:

import java.util.Scanner;

/**

* 输入连续字符串，进行转换

*@author40920

*

*/

public class Demo3 {

publicstaticvoidmain(String[]args) {

//TODOAuto-generated method stub

Scannerscanner=newScanner(System.in);

Stringstr=null;

System.out.println(“请输入字符串,以回车键进入下一行，输入0换行表示程序正常结束”);

while(!“0”.equals(str=scanner.next()))// 输入不等于0,循环正常

{

Integernum= Integer.parseInt(str);

System.out.println(“正常数字:”+num);

}

System.out.println(“程序正常结束”);

}

}

示例四:

import java.util.Scanner;

/**

* 输入连续字符串，进行转换

*@author40920

*

*/

public class Demo4 {

publicstaticvoidmain(String[]args) {

//TODOAuto-generated method stub

Scannerscanner=newScanner(System.in);

Stringstr=null;

System.out.println(“请输入字符串,以回车键进入下一行，输入0换行表示程序正常结束”);

try{

while(!“0”.equals(str=scanner.next()))// 输入不等于0,循环正常

{

Integernum= Integer.parseInt(str);

System.out.println(“正常数字:”+num);

}

}catch(Exceptione)

{

System.out.println(“成功捕获异常:”+e.getMessage());

str=null;// 捕获异常后,令str= null

}

if(str!=null)

{

System.out.println(“程序正常结束”);

}else

{

System.out.println(“程序由捕获异常结束”);

}

}

}

示例五:

import java.util.Scanner;

public class Demo5 {

publicstaticvoidmain(String[]args) {

//TODOAuto-generated method stub

int[]a=newint[5];// 初始化数组

inti=0,recvNum;// 定义循环变量,接收输入参数

intresult= 0;// 结果和

Scannerscanner=newScanner(System.in);

try{

while(i<6)// 开启循环

{

System.out.print(“请输入整数,以0结束:”);

if((recvNum=scanner.nextInt())!=0)// 收到的整数不为0

{

a[i] =recvNum;

result+=a[i];

}else

{

break;// 整数为0跳出循环

}

i++;// 循环自增

}

System.out.println(“程序正常结束”);

}catch(Exceptione)

{

System.out.println(“程序出现异常退出:”+e.toString());

}finally

{

/**

* 不管怎么样,都执行,不管程序异常、正常与否

*/

System.out.println(“计算结果和为:”+result);

}

}

}

示例6：

import java.util.Scanner;

public class Demo6 {

/**

* 计算整除结果,当y=0时整除会抛出异常

*@paramx

*@paramy

*@return

*@throwsException

*/

publicstaticintgetCalulateResult(intx,inty)throwsException

{

intsum= 0;

try{

sum=x/y;

}catch(Exceptione)

{

System.out.println(“出现异常”);

thrownewRuntimeException(e);

}finally

{

System.out.println(“完成方法程序”);// 不管程序如何，都会执行这句话

}

returnsum;

}

publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException {

//TODOAuto-generated method stub

intx=0,y=0,sum=0;

inti;

Scannerscanner=newScanner(System.in);

System.out.print(“请输入整数,以-1结束:”);

while((i=scanner.nextInt())!=-1)

{

x=i;

/*

* 换行

*/

System.out.println(“”);

System.out.print(“请输入整数,以-1结束:”);

if((i=scanner.nextInt())!=-1)

{

y=i;

}

sum=sum+getCalulateResult(x,y);

/*

* 换行

*/

System.out.println(“”);

System.out.print(“请输入整数,以-1结束:”);

}

System.out.println(“整除结果和为:”+sum);

}

}

示例七：

import com.opendi.generator.exception.demo.vo.CustomException;

public class Demo7 {

/**

* 计算除数

*@paramargs

*/

publicstaticintdivid(intx,inty)throwsCustomException

{

intsum= 0;

try{

sum=x/y;

}catch(Exceptione)

{

thrownewCustomException(e);

}

returnsum;

}

/**

* 返回年龄

*@paramage

*@return

*@throwsCustomException

*/

publicstaticintgetAge(intage)throwsCustomException

{

if(age<0)

{

thrownewCustomException(“年龄不得小于0,age:”+age);

}

returnage;

}

publicstaticvoidmain(String[]args) {

//TODOAuto-generated method stub

intx,y,age;

x=3;y=1;

try{

intresult=divid(x,y);

System.out.println(“结果:”+result);

}catch(CustomExceptione)

{

System.out.println(“捕获自定义异常:”+e);

}catch(Exceptione1)

{

System.out.println(“捕获通用异常:”+e1);

}

x=3;y=0;

try{

intresult=divid(x,y);

System.out.println(“结果:”+result);

}catch(CustomExceptione)

{

System.out.println(“捕获自定义异常:”+e);

}catch(Exceptione1)

{

System.out.println(“捕获通用异常:”+e1);

}

age=-2;

try{

age=getAge(age);

System.out.println(“年龄:”+age);

}catch(CustomExceptione)

{

System.out.println(“捕获自定义异常:”+e);

}catch(Exceptione1)

{

System.out.println(“捕获通用异常:”+e1);

}

}

}

/**

* 自定义异常

*@author40920

*

*/

public classCustomExceptionextends Exception {

publicCustomException() {

super();

}

publicCustomException(Stringmessage) {

super(“自定义异常:”+message);

}

publicCustomException(Throwablecause) {

super(cause);

}

}

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