Java 異常基礎 Exception

Java中的異常 Exception

　　java.lang.Exception類是Java中所有異常的直接或間接父類。即Exception類是所有異常的根類。

　　比如程序：　

public class ExceptionTest
{
      public static void main(String[] args)
      {
             int a = 3;
             int b = 0;
             int c = a / b;          
             System.out.println(c);
      }
}

 

　　編譯通過，執行時結果：

　　Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero

   　　at com.learnjava.exception.ExceptionTest.main(ExceptionTest.java:9)

　　因為除數為0，所以引發了算數異常。

 

　　比較常見的異常還有這種：空指針異常

　　java.lang.NullPointerException是空指針異常，出現該異常的原因在於某個引用為null，但卻調用了它的某個方法，這時就會出現該異常。

 

Java中的異常分為兩大類：

　　1.Checked Exception（非Runtime Exception）

　　2.Unchecked Exception（Runtime Exception）

運行時異常

　　RuntimeException類是Exception類的子類，它叫做運行時異常，Java中的所有運行時異常都會直接或者間接地繼承自RuntimeException類。

　　Java中凡是繼承自Exception，而不繼承自RuntimeException類的異常都是非運行時異常。

 

異常處理的一般結構

    try
    {
         // 可能發生異常的代碼
      　　// 如果發生了異常，那么異常之后的代碼都不會被執行
    }
    catch (Exception e)
    {
        // 異常處理代碼
    }
    finally
    {
        // 不管有沒有發生異常，finally語句塊都會被執行
    }

　　比如本文最開始的除法運算代碼，加入異常處理之后：　

public class ExceptionTest
{
    public static void main(String[] args)
    {
        int c = 0;
        try
        {
            int a = 3;
            int b = 0;

            // 這塊代碼出現了異常
            c = a / b;

            // 那么異常之后的代碼都不會被執行
            System.out.println("Hello World");
        }
        catch (ArithmeticException e)
        {
            e.printStackTrace();
        }
        finally
        {
            //不管有沒有發生異常，finally語句塊都會被執行
            System.out.println("Welcome");
        }

        System.out.println(c);
        // 當b為0時，有異常，輸出為c的初始值0
    }
}

 

多個catch

　　一個try后面可以跟多個catch，但不管多少個，最多只會有一個catch塊被執行。

 

異常處理方法

　　對於非運行時異常（checked exception），必須要對其進行處理，否則無法通過編譯。

　　處理方式有兩種：

　　1.使用try..catch..finally進行捕獲；

　　2.在產生異常的方法聲明后面寫上throws 某一個Exception類型，如throws Exception，將異常拋出到外面一層去。

　　對非運行時異常的處理詳見代碼例子：

　　處理方式1：將異常捕獲

public class ExceptionTest2
{
    public void method() throws Exception // 將異常拋出，由調用這個方法的方法去處理這個異常,如果main方法也將異常拋出，則交給Java虛擬機來處理
    {
        System.out.println("Hello World");

        // 拋出異常
        throw new Exception();
    }

    public static void main(String[] args)
    {
        ExceptionTest2 test = new ExceptionTest2();

        try
        {
            test.method();
        }
        catch (Exception e)
        {
            e.printStackTrace();
        }
        finally
        {
            System.out.println("Welcome");
        }


    }

}

　　處理方式2：將異常繼續向外拋出

public class ExceptionTest2
{
    public void method() throws Exception // 將異常拋出，由調用這個方法的方法去處理這個異常,如果main方法也將異常拋出，則交給Java虛擬機來處理
    {
        System.out.println("Hello World");

        // 拋出異常
        throw new Exception();
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception // main方法選擇將異常繼續拋出
    {
        ExceptionTest2 test = new ExceptionTest2();

        test.method(); // main方法需要對異常進行處理

        // 執行結果：
        // Hello World
        // Exception in thread "main" java.lang.Exception
        // at com.learnjava.exception.ExceptionTest2.method(ExceptionTest2.java:10)
        // at com.learnjava.exception.ExceptionTest2.main(ExceptionTest2.java:17)
    }

}

 

　　對於運行時異常（runtime exception），可以對其進行處理，也可以不處理。推薦不對運行時異常進行處理。

 

自定義異常

　　所謂自定義異常，通常就是定義一個類，去繼承Exception類或者它的子類。因為異常必須直接或者間接地繼承自Exception類。

　　通常情況下，會直接繼承自Exception類，一般不會繼承某個運行時的異常類。

　　自定義異常可以用於處理用戶登錄錯誤，用戶輸入錯誤提示等。

　　自定義異常的例子：

　　自定義一個異常類型：　

public class MyException extends Exception
{
    public MyException()
    {
        super();
    }    
    public MyException(String message)
    {
        super(message);
    }
}

　　一種異常處理方式：

public class ExceptionTest4
{

    public void method(String str) throws MyException
    {
        if(null == str)
        {
            throw new MyException("傳入的字符串參數不能為null！");
        }
        else
        {
            System.out.println(str);
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) throws MyException //異常處理方式1，不斷向外拋出
    {
        ExceptionTest4 test = new ExceptionTest4();
        test.method(null);
    }
}

　　另一種異常處理方式：

public class ExceptionTest4
{

    public void method(String str) throws MyException
    {
        if (null == str)
        {
            throw new MyException("傳入的字符串參數不能為null！");
        }
        else
        {
            System.out.println(str);
        }
    }

    public static void main(String[] args)
    {
        //異常處理方式2，采用try...catch語句
        try
        {
            ExceptionTest4 test = new ExceptionTest4();
            test.method(null);

        }
        catch (MyException e)
        {
            e.printStackTrace();
        }    
        finally
        {
            System.out.println("程序處理完畢");
        }

    }
}

 

　　前面說過，可以有多個catch塊，去捕獲不同的異常，真正執行的時候最多只進入一個catch塊。

　　下面這個例子，定義了兩種自定義的異常類型：

public class MyException extends Exception
{

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


public class MyException2 extends Exception
{
    public MyException2()
    {
        super();
    }
    public MyException2(String message)
    {
        super(message);
    }

}


public class ExceptionTest4
{

    public void method(String str) throws MyException, MyException2
    {
        if (null == str)
        {
            throw new MyException("傳入的字符串參數不能為null！");
        }
        else if ("hello".equals(str))
        {
            throw new MyException2("傳入的字符串不能為hello");
        }
        else
        {
            System.out.println(str);
        }
    }

    public static void main(String[] args)
    {
        // 異常處理方式2，采用try...catch語句
        try
        {
            ExceptionTest4 test = new ExceptionTest4();
            test.method(null);

        }
        catch (MyException e)
        {
            System.out.println("進入到MyException catch塊");
            e.printStackTrace();
        }
        catch (MyException2 e)
        {
            System.out.println("進入到MyException2 catch塊");
            e.printStackTrace();
        }
        finally
        {
            System.out.println("程序處理完畢");
        }

    }
}

 

　　我們可以使用多個catch塊來捕獲異常，這時需要將父類型的catch塊放到子類型的catch塊之后，這樣才能保證后續的catch塊可能被執行，否則子類型的catch塊將永遠無法到達，Java編譯器會報錯。

　　如果異常類型是獨立的，那么它們的前后順序沒有要求。

　　如對上面的代碼進行改動后，如下列出：

public class ExceptionTest4
{

    public void method(String str) throws Exception // 也可以聲明Exception，只要聲明的可以涵蓋所有拋出的異常即可
    {
        if (null == str)
        {
            throw new MyException("傳入的字符串參數不能為null！");
        }
        else if ("hello".equals(str))
        {
            throw new MyException2("傳入的字符串不能為hello");
        }
        else
        {
            System.out.println(str);
        }
    }

    public static void main(String[] args)
    {
        // 異常處理方式2，采用try...catch語句
        try
        {
            ExceptionTest4 test = new ExceptionTest4();
            test.method(null);

        }
        catch (MyException e)
        {
            System.out.println("進入到MyException catch塊");
            e.printStackTrace();
        }
        catch (MyException2 e)
        {
            System.out.println("進入到MyException2 catch塊");
            e.printStackTrace();
        }
        catch (Exception e)
        {
            //雖然需要加上，但是這塊代碼不會被執行，只是為了編譯成功
            System.out.println("進入到MyException catch塊");
            e.printStackTrace();
            //如果去掉前面兩個catch塊或其中之一，則發生該異常時就會進入此catch塊
            //catch塊的匹配是按照從上到下的順序，所以這個塊如果放在最前面就會捕獲所有的異常，后面的塊永遠不會執行，這時候會提示編譯錯誤
        }
        finally
        {
            System.out.println("程序處理完畢");
        }

    }
}

 

面試常考題型

　　try塊中的退出語句

　　雖然實際開發中不會遇到這樣的情況，但是筆試面試時有關異常經常會問到如下情況:

public class ExceptionTest5
{

    public void method()
    {
        try
        {
            System.out.println("進入到try塊");
            
            //return;
            //會先執行finally塊再返回
            
            //虛擬機退出
            //System.exit(0);
            //不會執行finally塊中的語句，直接退出
        }
        catch (Exception e)
        {
            System.out.println("異常發生了！");
            
        }
        finally
        {
            System.out.println("進入到finally塊");
            
        }
        
        System.out.println("后續代碼");
        
    }
    
    public static void main(String[] args)
    {
        ExceptionTest5 test = new ExceptionTest5();
        test.method();
    }
}

　　在加上return語句前，程序輸出：

　　　　進入到try塊

　　　　進入到finally塊

　　　　后續代碼

 

　　如果在try塊中加入return語句：

　　程序執行輸出：

　　　　進入到try塊

　　　　進入到finally塊

 

　　說明try塊中有return語句時，仍然會首先執行finally塊中的語句，然后方法再返回。

　　如果try塊中存在System.exit(0);語句，那么就不會執行finally塊中的代碼，因為System.exit(0)會終止當前運行的Java虛擬機，程序會在虛擬機終止前結束執行。

 

參考資料

　　聖思園張龍老師Java SE系列視頻教程。