Javaの例外の原因と処理を解析してみよう

この記事では、java に関する関連知識を提供します。主に例外に関連する問題を紹介します。例外 (例外とも呼ばれる) は、プログラムの実行中に発生するイベントです。実行中のプログラムの通常の命令フローを中断します。 . 見ていきましょう、皆さんの参考になれば幸いです。

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Java の例外 )、また例外として知られるイベントは、プログラムの実行中に発生し、実行中のプログラムの通常の命令フローを中断するイベントです。プログラムの実行エラーを迅速かつ効果的に処理するには、例外クラスを使用する必要があります。

#1. 例外の原因と分類

1.1 例外の原因

#Java で例外が発生する主な理由は次の 3 つです。

(1) プログラム コードの記述エラー 配列などの例外が発生する範囲外、null ポインタ例外などは未チェック例外と呼ばれます。通常、これらの例外はクラス

(2 ) で処理する必要があります。 Java で内部エラーが発生した場合に例外が発生します Java 仮想マシンが例外を生成します

(3) throw ステートメントによって手動で生成される例外 この例外チェックと呼ばれる例外は、通常、メソッドの呼び出し元に必要な情報を提供するために使用されます

1.2 例外の分類

(1) Throwable: これは例外システムの最上位クラスであり、2 つの重要なサブクラス Error と Exception ## を派生します。

2 つのサブクラス Error と Exception は、それぞれエラーと例外を表します。

違いは、未チェック例外とチェック済み例外です。

(2) Exception クラスは、ユーザプログラムで発生する可能性のある例外に使用され、カスタム例外タイプのクラスを作成するために使用されるクラスでもあります。

# (3) エラーは、通常の状況ではプログラムによってキャッチされることが予期されない例外を定義します。タイプ Error の例外は、ランタイム システム自体に関連するエラーを表示するために Java ランタイムによって使用されます。スタック オーバーフローは、このエラーの例です。

#例外はコンパイル中またはプログラムの実行中に発生する可能性があり、発生するタイミングによって次のように分類されます。

##ランタイム例外は、NullPointerException、IndexOutOfBoundsException など、RuntimeException クラスとそのサブクラスの例外です。これらの例外はチェック例外ではないため、キャプチャすることを選択できます。プログラム内でそれらを処理する必要はありません。これらの例外は通常、プログラムの論理エラーによって発生するため、プログラムは論理的な観点からこのような例外の発生を回避するように努める必要があります。

#例:

##コンパイル時例外とは、以下の例外を指します。 RuntimeException 、すべての型は Exception クラスとそのサブクラスに属します。プログラムの文法上、必ず処理しなければならない例外であり、処理しないとプログラムはコンパイルされません。 IOException、ClassNotFoundException など、およびユーザー定義の例外例外。通常、カスタムのチェック例外は使用されません。

#例

class Person implements Cloneable{
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}
public class Test01 {

    public static void main(String[] args) {
        Person person =new Person();
        Person person1 =(Person) person.clone();
    }
}

2. 例外処理

2.1 防御的なプログラミング

##エラーはコードの中に客観的に存在します# したがって、

プログラムに問題がある場合はすぐに通知します

(1) LBYL は ## を操作する前に十分なチェックを行います。 #

private static int pide() {
        int a = 0, b = 0;
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        a = scanner.nextInt();
        b = scanner.nextInt();
        if (b == 0) {
            System.out.println("除数为0");
            return 0;
        } else {
            return a / 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

private static int pide() {
        int a = 0, b = 0;
        try (Scanner scanner = new Scanner(System.in)) {
            a = scanner.nextInt();
            b = scanner.nextInt();
            return a / b;
        } catch (ArithmeticException exception) {
            System.out.println("除数为0");
            return 0;
        } 
    }

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

    public static void func2(int a) {
        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
            throw new RuntimeException("a==0");
        }
    }
    public static void main(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

    public static void func2(int a) throws CloneNotSupportedException, FileNotFoundException {
        if(a == 0) {
            throw new CloneNotSupportedException("a==0");
        }
        if(a == 1) {
            throw new FileNotFoundException();
        }
    }

   如果抛出多个异常类型有父子关系，直接声明父类 

    public static void func2(int a) throws Exception {
        if(a == 0) {
            throw new CloneNotSupportedException("a==0");
        }
        if(a == 1) {
            throw new FileNotFoundException();
        }
    }

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

   public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException, 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

    public static void main(String[] args) {
        try {
            int[] array = null;
            System.out.println(array.length);
        }catch (NullPointerException e) {
            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

    public static void main(String[] args) {
        try {
            int[] array = null;
            System.out.println(array.length);
        }catch (NullPointerException e) {
            System.out.println("捕获到了一个空指针异常！");
        }catch (ArithmeticException e) {
            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

    public static void main(String[] args) {
        try {
            int[] array = null;
            System.out.println(array.length);
        }catch (NullPointerException  | ArithmeticException e) {
            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  

    public static void main(String[] args) {
        try {
            int[] array = null;
            System.out.println(array.length);
        }catch (NullPointerException e) {
            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

    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        try {
            int[] array = null;
            System.out.println(array.length);
        }catch (NullPointerException e) {
            System.out.println("捕获到了一个空指针异常！");
        }catch (ArithmeticException e) {
            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

    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        try {
            int[] array = {1,2,3};
            System.out.println(array.length);
        }catch (NullPointerException e) {
            System.out.println("捕获到了一个空指针异常！");
        }catch (ArithmeticException e) {
            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

    public static void main(String[] args) {
        try (Scanner scanner = new Scanner(System.in)) {
            int[] array = {1, 2, 3};
            System.out.println(array.length);
        } catch (NullPointerException e) {
            System.out.println("捕获到了一个空指针异常！");
        } catch (ArithmeticException e) {
            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

    public static int func(int a) {
        try{
            if(a == 0) {
                throw  new ArithmeticException();
            }
            return a;
        } catch (ArithmeticException e) {
            System.out.println("算术异常！");
        } finally {
            return 20;
        }
    }

    public static void main(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
public class MyException extends RuntimeException{
    public MyException() {

    }
    public MyException(String message) {
        super(message);
    }
}

写一个类来捕获这个自定义异常

public class Test04 {
    public static void func(int a ) {
        throw new MyException("呵呵！");
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            func(20);
        }catch (MyException myException) {
            myException.printStackTrace();
        }finally {
            System.out.println("sadasdasd");
        }

    }
}

下面写一个用户登录的自定义异常类

class UserNameException extends RuntimeException {
    public UserNameException() {

    }
    public UserNameException(String message) {
        super(message);
    }
}
class PasswordException extends RuntimeException {

    public PasswordException() {
    }

    public PasswordException(String message) {
        super(message);
    }
}

public class LogIn {
    private static String uName = "admin";
    private static String pword = "1111";

    public static void loginInfo(String userName, String password) {
        if ( !uName.equals(userName)) {
            throw new UserNameException("用户名错误！");
        }
        if ( !pword.equals(password)) {
            throw new RuntimeException("密码错误！");

        }
        System.out.println("登录成功！");
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            loginInfo("admin","1111");
        } catch (UserNameException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (PasswordException e) {
            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   

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