1. 什么是异常
1.1 概念
在Java中,将程序执行过程中发生的不正常行为称为异常。
比如写代码时经常会遇到的:
1.算术异常
System.out.println(10 / 0); //分母不能为0
2.数组越界异常
int[] arr = {1, 2, 3}; System.out.println(arr[100]); //arr数组大小为3,打印arr[100]明显超过数组大小
3.空指针异常
int[] arr = null; System.out.println(arr.length); //空指针没有大小
🍩java中不同类型的异常,都有与其对应的类来进行描述。
1.2 异常的体系结构
异常种类繁多,为了对不同异常或者错误进行很好的分类管理,Java内部维护了一个异常的体系结构:
从上图中可以看到:
- Throwable:是异常体系的顶层类,其派生出两个重要的子类, Error 和 Exception。
- Error:指的是Java虚拟机无法解决的严重问题,比如:JVM的内部错误、资源耗尽等,典型代表:StackOverflowError和OutOfMemoryError,一旦发生,就无法挽回。
- Exception:异常产生后程序员可以通过代码进行处理,使程序继续执行。比如:感冒、发烧。我们平时所说的异常就是Exception。
1.3 异常的分类
1.编译时异常
在程序编译期间发生的异常,称为编译时异常,也称为受检查异常(Checked Exception)
public class Person { private String name; private String gender; int age; // 想要让该类支持深拷贝,覆写Object类的clone方法即可 @Override public Person clone() { return (Person)super.clone(); } } //报错:未报告的异常错误java.lang.CloneNotSupportedException; 必须对其进行捕获或声明以便抛出
2.运行时异常
在程序执行期间发生的异常,称为运行时异常,也称为非受检查异常(Unchecked Exception)
RunTimeException以及其子类对应的异常,都称为运行时异常。比如:NullPointerException、ArrayIndexOutOfBoundsException、ArithmeticException。
注: 编译时出现的语法性错误,不能称之为异常。例如将 System.out.println 拼写错了,写成了system.out.println,此时编译过程中就会出错,这是“编译期”出错。
而运行时指的是程序已经编译通过得到class 文件了,再由 JVM 执行过程中出现的错误。
2. 异常处理
2.1 防御式编程
错误在代码中是客观存在的。因此我们要让程序出现问题的时候及时通知程序猿,其主要的方式有:
1.LBYL: Look Before You Leap。在操作之前就做充分的检查。即:事前防御型
boolean ret = false; ret = 登陆游戏(); if (!ret) { 处理登陆游戏错误; return; } ret = 开始匹配(); if (!ret) { 处理匹配错误; return; } ret = 游戏确认(); if (!ret) { 处理游戏确认错误; return; } ret = 选择英雄(); if (!ret) { 处理选择英雄错误; return; } ret = 载入游戏画面(); if (!ret) { 处理载入游戏错误; return; } ......
上述的正常流程和错误处理流程代码混在一起,代码整体显的比较混乱。这时就有:
2.EAFP: It’s Easier to Ask Forgiveness than Permission. “事后获取原谅比事前获取许可更容易”。也就是先操作,遇到问题再处理。即:事后认错型
throw new XXXException("异常产生的原因");
优势: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。
在Java中,异常处理主要的5个关键字:throw、try、catch、final、throws。
🍩异常处理的核心思想就是 EAFP。
2.2 异常的抛出
在编写程序时,如果程序中出现错误,此时就需要将错误的信息告知给调用者,比如:参数检测。
在Java中,可以借助throw关键字,抛出一个指定的异常对象,将错误信息告知给调用者。
语法如下:
throw new XXXException("异常产生的原因");
实例:实现一个获取数组中任意位置元素的方法。
public class Main { public static int getElement(int[] array, int index){ if(null == array){ throw new NullPointerException("传递的数组为null"); } if(index < 0 || index >= array.length){ throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("传递的数组下标越界"); } return array[index]; } public static void main(String[] args) { int[] array = {1,2,3}; getElement(array, 3); } }
注:
- throw必须写在方法体内部
- 抛出的对象必须是Exception 或者 Exception 的子类对象
- 如果抛出的是 RunTimeException 或者 RunTimeException 的子类,则可以不用处理,直接交给JVM来处理
- 如果抛出的是编译时异常,用户必须处理,否则无法通过编译
- 异常一旦抛出,其后的代码就不会执行
2.3 异常的捕获
异常的捕获,也就是异常的具体处理方式,主要有两种:异常声明throws 以及 try-catch捕获处理。