Java-第四章-异常处理

Note

程序运行中难免出现错误，本章学习Java异常处理机制：异常分类、try-catch-finally、throws/throw、自定义异常，让程序在出错时也能正常执行，是Java开发必备技能！

异常是程序在编译或运行阶段出现的错误/非正常情况（如除零运算、数组越界、空指针等），Java提供专门的异常处理机制，避免程序直接崩溃，保证程序的健壮性。程序中的 “对象”，通过封装、继承、多态三大特性实现代码复用与程序扩展。本节我们重点讲解面向对象进阶核心：继承、final关键字、抽象类和接口、多态、Object类、内部类。

异常的核心概念#

定义：程序运行时发生的非正常事件，会中断正常的指令执行流程。
异常体系：所有异常都继承自 java.lang.Throwable 类，分为两大分支：
- Error（错误）：JVM系统级错误（如栈溢出、内存溢出），程序无法处理，无需捕获。
- Exception（异常）：程序级错误，可以通过代码捕获并处理，是学习重点。
Exception 分类：
- 编译时异常（受检异常）：编译阶段就会报错，必须处理（如文件未找到、IO异常）。
- 运行时异常（非受检异常）：运行阶段才报错，编译不报错（如除零、空指针、数组越界）。

异常处理的关键字#

Java 提供5个核心关键字实现异常处理：

try：监听可能出现异常的代码块
catch：捕获并处理指定类型的异常
finally：无论是否发生异常，一定会执行的代码块（常用于资源释放）
throw：手动抛出一个异常对象
throws：方法声明中，声明该方法可能抛出的异常

try-catch-finally 基础语法#

这是最常用的异常处理结构，捕获并处理异常，避免程序崩溃。

1. 语法规则#

1
try {
2
    // 可能抛出异常的代码
3
} catch (异常类型1 变量名) {
4
    // 处理异常类型1的逻辑
5
} catch (异常类型2 变量名) {
6
    // 处理异常类型2的逻辑
7
} finally {
8
    // 无论是否异常，最终执行的代码（可选）
9
}

2. 示例#

1
public class ExceptionTest {
2
    public static void main(String[] args) {
3
        try {
4
            // 可能发生异常的代码：除零运算
5
            int a = 10 / 0;
6
            System.out.println("正常执行");
7
        } catch (ArithmeticException e) {
8
            // 捕获算术异常
9
            System.out.println("异常：除数不能为0");
10
            // 打印异常详细信息
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            e.printStackTrace();
12
        } finally {
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            // 最终一定会执行
14
            System.out.println("finally代码块执行，资源释放");
15
        }
16
        // 异常处理后，程序继续执行
17
        System.out.println("程序正常结束");
18
    }
19
}

运行效果

1
异常：除数不能为0
2
finally代码块执行，资源释放
3
程序正常结束
4
java.lang.ArithmeticException: / by zero
5
  at ExceptionTest.main(ExceptionTest.java:5)

throw 手动抛出异常#

主动在代码中创建异常对象并抛出，适用于业务逻辑异常（如年龄不合法、账号错误）。

1. 示例#

1
public class ThrowTest {
2
    // 定义方法：校验年龄
3
    public static void checkAge(int age) {
4
        if (age < 0 || age > 150) {
5
            // 手动抛出运行时异常
6
            throw new RuntimeException("年龄不合法：" + age);
7
        }
8
        System.out.println("年龄合法");
9
    }
10

11
    public static void main(String[] args) {
12
        try {
13
            checkAge(200);
14
        } catch (RuntimeException e) {
15
            System.out.println(e.getMessage());
16
        }
17
    }
18
}

运行效果

1
年龄不合法：200

throws 声明异常#

在方法声明处标记可能抛出的异常，将异常交给方法的调用者处理。

编译时异常必须用 throws 声明或 try-catch 处理
运行时异常可省略声明

1. 示例#

1
public class ThrowsTest {
2
    // 方法声明抛出编译时异常（IOException）
3
    public static void readFile() throws Exception {
4
        // 模拟读取文件（可能产生文件未找到异常）
5
        throw new Exception("文件不存在");
6
    }
7

8
    public static void main(String[] args) {
9
        try {
10
            // 调用声明异常的方法，必须处理
11
            readFile();
12
        } catch (Exception e) {
13
            System.out.println(e.getMessage());
14
        }
15
    }
16
}

运行效果

1
文件不存在

自定义异常#

Java内置异常无法满足业务需求时，可自定义异常类，继承 Exception（编译时异常）或 RuntimeException（运行时异常）。

1. 语法规则#

1
// 自定义运行时异常
2
public class 自定义异常名 extends RuntimeException {
3
    // 无参构造
4
    public 自定义异常名() {
5
        super();
6
    }
7
    // 带提示信息的构造
8
    public 自定义异常名(String message) {
9
        super(message);
10
    }
11
}

2. 示例#

1
// 1. 自定义异常：年龄不合法异常
2
class AgeIllegalException extends RuntimeException {
3
    public AgeIllegalException() {
4
        super();
5
    }
6
    public AgeIllegalException(String message) {
7
        super(message);
8
    }
9
}
10

11
// 2. 测试自定义异常
12
public class CustomExceptionTest {
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    public static void checkAge(int age) {
14
        if (age < 0) {
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            // 抛出自定义异常
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            throw new AgeIllegalException("年龄不能为负数！");
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        }
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    }
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20
    public static void main(String[] args) {
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        try {
22
            checkAge(-5);
23
        } catch (AgeIllegalException e) {
24
            System.out.println(e.getMessage());
25
        }
26
    }
27
}

运行效果

1
年龄不能为负数！

常见内置异常#

ArithmeticException：算术异常（除零）
NullPointerException：空指针异常（调用null对象的方法/属性）
ArrayIndexOutOfBoundsException：数组索引越界
IllegalArgumentException：参数不合法
ClassNotFoundException：类未找到（编译时异常）
IOException：输入输出异常（编译时异常）
Exception：写在最后面进行兜底处理，避免未考虑到的异常导致程序崩溃

总结#

异常分为Error（不可处理）和Exception（可处理），Exception又分编译时和运行时异常。
核心处理方式：try-catch-finally 捕获处理，throw 手动抛异常，throws 声明异常。
自定义异常继承现有异常类，适配业务场景，提升代码可读性。
finally 块必执行，常用于关闭文件、数据库连接等资源。

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Pigeons2023

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异常的核心概念#

异常处理的关键字#

try-catch-finally 基础语法#

1. 语法规则#

2. 示例#

throw 手动抛出异常#

1. 示例#

throws 声明异常#

1. 示例#

自定义异常#

1. 语法规则#

2. 示例#

常见内置异常#

总结#

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