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Java SE(12)——异常(Exception)

news 来源：原创 2025/5/14 5:51:30

1.概念

在Java中，异常(Exception)是指程序在运行过程中发生的不正常情况
例如：

算数异常(ArithmeticException)
空指针异常(NullPointerException)
数组越界异常(ArrayIndexOutOfBoundsException)

根据上述的异常信息可以看出：每个具体的异常都有一个类来进行描述

2.异常的体系

在这里插入图片描述

Throwable：是所有错误(Error)和异常(Exception)的父类。它有两个主要的子类：Error和Exception

Error：Error及其子类表示Java虚拟机(JVM)无法处理的严重问题。这些错误通常是不可恢复的，应用程序不应该尝试去捕捉这些错误

Exception：Exception及其子类表示应用程序可以捕获和处理的问题。Exception又可以分为两大类：

1.检查型异常(Checked Exception)
2.非检查型异常(Unchecked Exception)

3.错误(Error)

下面是栈溢出错误代码示例：

public class Demo {public void demo() {demo();}public static void main(String[] args) {Demo demo = new Demo();demo.demo();}
}

运行结果： Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError

在Java中，每次调用方法都会在虚拟机栈上为该方法开辟一个方法栈帧。上述代码中无限递归调用demo()方法就会无限地开辟方法栈帧。因为栈空间是有限的，所以就会抛出StackOverflowError错误。像这种错误一旦发生整个应用程序就会立刻崩溃，唯一的解决办法就是从根源上修改代码

4.异常(Exception)

4.1 检查型异常(Checked Exception)

检查型异常在编译阶段就会被检查，编译器强制要求程序员处理这些异常，比如：CloneNotSupportedException，IOException等。如果程序中抛出了这些异常，必须使用throws进行声明或者使用try-catch进行处理在这里插入图片描述

4.2 非检查型异常(Unchecked Exception)

非检查型异常在编译阶段不会被检查，是在运行时可能发生的异常，比如：ArithmeticException，NullPointerException，ArrayIndexOutOfBoundsException等。这些异常如果程序员不做处理，就会交给JVM进行处理在这里插入图片描述

5.异常的处理

5.1 throw

throw关键字用来显式抛出一个异常

public class Demo {public static int function(int num){if(num == 0){throw new ArithmeticException();}return 10 / num;}public static void main(String[] args){System.out.println(function(0));}
}

5.2 throws

throws关键字用于方法签名中，声明该方法可能抛出的异常。它主要用于处理检查型异常（Checked
Exceptions），即那些在编译时需要被处理的异常。通过使用throws，方法可以声明它不处理某些异常，而是将异常的处理责任传递给调用该方法的代码

在这里插入图片描述

5.3 try-catch

try-catch允许程序员捕捉并处理应用程序允许过程中可能出现的异常，从而防止程序因未处理的异常而中断

当程序中抛出非检查型异常时，如果程序员不介入解决，就会交由JVM来处理。当JVM处理异常时会中断当前应用程序

public class Demo {public static void function(int num){if(num == 0){throw new ArithmeticException();}System.out.println("程序继续执行");}public static void main(String[] args){function(0);}
}

运行结果：
在这里插入图片描述
使用try-catch处理该异常：

public class Demo {public static void function(int num){if(num == 0){throw new ArithmeticException();}}public static void main(String[] args){try {function(0);}catch (ArithmeticException e){System.out.println("成功捕捉到该异常并处理");}System.out.println("程序继续执行");}
}

运行结果：

注意：

1.try块内抛出异常后的代码将不会被执行

2.如果抛出异常类型与catch时异常类型不匹配，即异常不会被成功捕获，也就不会被处理，继续往外抛，直到JVM收到后中断程序——异常是按照类型来捕获的

3 try中可能会抛出多个不同的异常对象，则必须用多个catch来捕获——即多种异常，多次捕获

4.如果异常之间具有父子关系，一定是子类异常在前catch，父类异常在后catch，否则语法错误

5.可以使用Exception来一次性捕获所有异常，实现一劳永逸（一般不推荐，不利于排查问题）

5.4 finally

finally是Java中异常处理机制的一部分，通常与try-catch块一起使用。无论try块中的代码是否抛出异常，finally块中的代码都会执行。在finally块中主要执行清理操作，如释放资源、关闭文件或数据库连接等

6.自定义异常

虽然Java中已经内置了非常多的异常类，但不一定完全符合用户的需求，所以用户也可以自定义自己期望的异常

6.1 定义方式

如果希望自定义非检查型异常，可以继承自RuntimeException及其子类

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

如果希望自定义检查型异常，可以继承自IOException等检查型异常

public class PasswordErrorException extends IOException {public PasswordErrorException() {super();}public PasswordErrorException(String message) {super(message);}
}

6.2 使用自定义异常来实现登录功能

public class PasswordErrorException extends RuntimeException {public PasswordErrorException() {super();}public PasswordErrorException(String message) {super(message);}
}
public class UsernameErrorException extends RuntimeException{public UsernameErrorException(String message){super(message);}public UsernameErrorException(){super();}
}
public class Login {public void login(String username, String password){if(!"admin".equals(username) ){throw new UsernameErrorException("用户名错误");}if(!"123456".equals(password)){throw new PasswordErrorException("密码错误");}System.out.println("登录成功");}public static void main(String[] args) {Login login = new Login();try {login.login("admin", "123456");}catch (UsernameErrorException | PasswordErrorException e){//printStackTrace()方法可以打印出抛异常的具体位置e.printStackTrace();}System.out.println("程序继续执行");}
}