Java第十三课 异常(超简单)

目录

前言：

一、什么是异常？

二、异常体系

2.1 常见的异常

2.1.1（索引越界异常）

2.1.2（算术异常）

2.1.3（类型转换异常）

2.1.4（数字格式异常）

2.1.5（非法参数异常）

2.2 Throwable

2.2.1 错误VS异常

2.2.2 异常种类

三、异常传播

3.1 代码演示：

3.2 运行结果：

3.3 代码分析：

四、异常抛出

4.1 自动抛出

4.2 手动抛出

---

前言：

本篇文章旨在了解异常，为后面学习抛出异常打好基础。

感谢大家的观看。

首先，我问大家一个问题：

我们为什么要学习异常？

一个庞大的程序，总是避免不了错误的出现，维护就显得至关重要。

意外在生活中每时每刻都在发生。

程序，也有意外。

面对意外，我们的程序需要容错。

抛出异常--可以让我们明确错误发生的事实；

捕获异常--可以阻止我们程序崩溃；

释放资源--可以保护我们的数据安全。

三者协同：抛出异常标记错误---捕获异常处理错误---释放资源清理现场，形成完整的“错误处理生命周期”。来提高我们程序的可维护性。

一、什么是异常？

---在程序运行的过程中，由于意外情况导致程序发生的异常事件。

比如：

int[] arr = {1,2,3,4};
arr = null;
//空指针异常：NullPointerException
System.out.println(arr[0]);

在java中，把常见的异常情况，都抽象成了对应的异常类型，那么每种异常类型都代表了一种特定的异常情况。

当我们程序出现一种异常情况时，也会创建并抛出一个异常类型对象，这个对象就表示当前程序所出现的问题。

如图，当上述程序运行后，会抛出NullPointerException异常。

空指针异常被抽象为了NullPointerException类型，最后抛出对于的异常对象。

二、异常体系

---常见的异常有哪些？它们直接又该如何分类？

2.1 常见的异常

---在我们的日常练习中，我们遇到过哪些异常呢？

比如：

2.1.1（索引越界异常）

---异常类型：IndexOutOfBoundsException

子类

--ArrayIndexOutOfBoundsException （数组索引越界）

--StringIndexOutOfBoundsException（字符串索引越界）

场景：访问数组、集合或字符串时，索引超出有效范围（如数组长度为 3，却访问索引 3）。

代码演示：

int[] arr = {1, 2, 3};
System.out.println(arr[3]); // 数组最大索引为2，访问3时抛出

2.1.2（算术异常）

---异常类型：ArithmeticException

---数学运算中出现不合理操作，比如： “除数为 0”。

代码演示：

int a = 10 / 0; // 除数为0，抛出异常

2.1.3（类型转换异常）

---异常类型：ClassCastException

---将字符串转换为数字时，字符串格式不符合数字要求。

代码演示：

String str = "abc";
int num = Integer.parseInt(str); // "abc"无法转为int，抛出异常

2.1.4（数字格式异常）

---异常类型：NumberFormatException

---将字符串转换为数字时，字符串格式不符合数字要求。

代码演示：

String str = "abc";
int num = Integer.parseInt(str); // "abc"无法转为int，抛出异常

2.1.5（非法参数异常）

---异常类型：IllegalArgumentException

---方法接收的参数不符合预期（如传递负数给 “年龄” 参数）。

代码演示：

public void setAge(int age) {if (age < 0) {throw new IllegalArgumentException("年龄不能为负数");}
}

以上的异常在我们过去的练习中时常遇到，他们共同归属于运行时异常，在我们的编译阶段不会报错，可以正常编译。

那么，既然有运行时异常，有没有编译时异常呢？

当然有，我们的异常类拥有运行时异常和编译时异常两大体系。

在此之上，异常又和错误同级，被Throwable统治。

让我们一起看一看这个Throwable统治下的异常体系！

2.2 Throwable

---异常体系中的老大哥。

2.2.1 错误VS异常

Error：

--错误；

--程序出现了严重情况；

--程序无法自行处理。

Exception：

--异常；

--可以通过特定方式处理；

--处理后程序可以继续向下正常运行。

注意：

虽然Error和Exception共同构成了异常体系，但我们通常说的异常是指Exception。

2.2.2 异常种类

---编译时异常&&运行时异常

我们平时使用的异常类型都是Exception的子类型，它们把异常划分为了两种：

--编译时异常；

--运行时异常。

首先为了方便大家理解，我先给大家一幅完整的异常体系图：

大家点击异常体系图即可跳转链接，此处可能有些看不清楚，请见谅。

如果链接点不开，也可以私信我领取链接。

借助这幅图，我们便可以很清晰的观察出运行时异常和编译时异常的差别。

编译时异常：

--继承自Exception类；

--编译器在编译期间就会检查这种异常；

--异常发现必须处理，否则程序错误，无法通过编译

运行时异常：

--继承自RuntimeException类及其子类；

--编译器在编译期间不会检查这种异常；

--但是运行期间出现这种异常将会自动抛出。

思考：运行时异常可以通过编译，但是它在运行时是如何被抛出的呢？

三、异常传播

---向上抛出，直到JVM。

如果一个方法中出现了异常的情况，系统默认的处理方式是：自动创建异常对象，并将这个异常对象抛给当前方法的调用者，并一直向上抛出，最终传递给JVM，JVM的默认除了步骤有两步：

--把异常的名称，错误原因及其出现位置输出在控制台；

--程序停止执行。

3.1 代码演示：

public class Test {public static void main(String[] args) {System.out.println("hello");test1();System.out.println("world");}public static void test1(){test2();}public static void test2(){test3();}public static void test3(){//下面代码会抛出异常int a = 1/0;}}

3.2 运行结果：

3.3 代码分析：

--因为ArithmeticException是运行时异常，所以代码可以编译通过；

--程序运行，先输出“hello”，然后一层层调用，最终执行test3方法；

--执行test3时，出现除数为0，系统自动抛出异常Ar...E..；

--代码中没有捕获处理，异常向上传递test2-->test1-->main-->JVM；

--JVM虚拟机拿到异常后，输出相关信息，终止程序。

四、异常抛出

--分为自动抛出和手动抛出

相信大家都见过try...catch()...吧！

当然，我们这篇文章只是了解异常，try..catch是异常处理的内容，这里只做简单了解，下一篇文章再具体讲解。

我们需要知道：

异常，不只是固定的几种，我们也可以创造异常。

就像if判断句一样，我们创造异常的目的，也是为了满足一些条件。

就比如刚刚的年龄抛出异常。

public void setAge(int age) {if (age < 0) {throw new IllegalArgumentException("年龄不能为负数");}
}

此处便抛出了我们创造的异常--“年龄不能为负数”。

而JVM本身会抛出的异常和我们显式创建就是自动抛出和手动抛出。

4.1 自动抛出

---抛出指定好的异常情况

java代码中，出现了提前指定好的异常情况时，代码会自动创建异常对象，并将该异常对象抛出。

例如：上述案例中执行int a=1/0;的时候，代码会自动创建并抛出ArithmeticException类型的异常对象，来表示当前的这种异常情况。（算术异常）

4.2 手动抛出

---在我们的条件下抛出异常

在一些特殊情况下，我们也可以手动创建并抛出异常对象，抛出后系统也会按照默认的方式去处理。

手动抛出异常固定格式：

        throw 异常对象；

代码演示：

        从键盘录入用户名和密码，如果不是“无敌战神”和“123456”，则主动抛出异常。

public class Test {public static void main(String[] args) {String username;String password;//录入用户名和密码Scanner scanner=new Scanner(System.in);username=scanner.nextLine();password=scanner.nextLine();login(username, password);}//判断登录方法private static void login(String username, String password) {if("无敌战神".equals(username)&&"123456".equals(password)){System.out.println("登录成功");}else {System.out.println("登录错误");//注意要抛出运行时异常throw new RuntimeException("编译异常:登录失败异常");}}
}

运行结果：

注意：

如果抛出的是编译时异常，则编译器会检查，我们无法通过编译。

当然，如果你非要抛出编译时异常。

那么有两种方法解决：

--声明当前方法不对该异常处理，继续抛出异常给上一级；

--主动捕获异常并处理。

这两种方法我们下一篇文章都会讲。

尤其是主动捕获异常，我们见过的老朋友：try...catch..

让我们期待一下！

OK！本篇文章便到此结束！

希望大家能对异常有个了解，为我们学习异常处理打下好的基础。

风浪似海底枯石般尖啸；

        心如寒潭月，一半碎成银鳞，一半沉做墨影。

黄沙似星空陨石般卷落；

        泪如悬丝星，一半颤着微光，一半缠在网眼。

盼君春归处；

        别染坠春泥。