异常文章目录
一、引出异常（Exception）(1) 写代码会产生的错误(2) 案例引出异常 二、异常简介(1) 异常介绍(2) 常见的检查型异常① FileNotFoundException② ParseException③ InterruptedException④ ClassNotFoundException⑤ IllegalAccessException (3) 常见的非检查型异常① OutOfMemoryError【Error】② StackOverflowError【Error】③ NullPointerException【RuntimeException】④ NumberFormatException【RuntimeException】⑤ ArrayIndexOutOfBoundsException【RuntimeException】⑥ ClassCastException【RuntimeException】 三、try-catch 处理异常(1) try-catch(2) Throwable 常用方法(3) 一个 catch 捕获多种类型的异常(4) Exercise① 第1题② 第2题③ 第3题④ 第4题 (5) finally(6) finally 细节 四、throws 处理异常(1) throws(2) throws 细节 五、throw 主动抛出异常六、自定义异常(1) 自定义检查型异常(2) 自定义非检查型异常 七、使用异常的好处八、案例（编写断言类）(1) 版本1(2) 版本2(3) 最终版
一、引出异常（Exception）
(1) 写代码会产生的错误
? 写代码会遇到各种各样的错误：
✏️ ① 语法错误（会导致编译失败，程序无法正常运行）
✏️ ② 逻辑错误（比如需要进行加法操作时，不小心写成了减法操作）
✏️ ③ 运行时错误（程序运行过程中产生的意外，会导致程序终止运行）
(2) 案例引出异常
❓ 写代码计算三个整数的和 ❓
❓ 若输入的是 null，需要给出提示 ❓
public class TestDemo { public static void main(String[] args) { System.out.println(sumThree(1, null, 3)); } private static Integer sumThree(Integer n1, Integer n2, Integer n3) { if (n1 == null || n2 == null || n3 == null) { System.out.println("\n不能传入 null 值"); return -1; } return n1 + n2 + n3; }}
? 上面的代码实现了需求的功能，但不好，主要有以下三点
? ① 错误提示太平淡了，仅仅是打印了错误信息，没有终止程序【假如有很多很多的代码，且后面的代码会依赖该方法的返回值。该方法报错，则后面的代码肯定也是错的，既然后面的代码肯定是错的，为啥还要执行呢❓】
? ② 为了终止该方法中后面代码的执行，必须给予返回值【返回值为多少比较合适呢❓ 给多少都不合适。返回值必须是 Integer 类型，无论给什么值都有可能导致误解。没注意错误信息的人可能会以为 -1 就是三个数的和呐 ❗】
? ③ 错误不够智能，没有告知错误发生在哪一行【假如一个 java 文件中有1万行代码，执行某一行出现错误的时候打印了错误信息，但没有告知是哪一行出现了错误，哪么排查错误的效率就降低了。】
? Java 的异常机制可解决上面的全部问题
? 异常一般是红色提示（一目了然）
? 若开发者没有处理异常的话，产生异常的时候，后面的代码不会执行
? 产生异常后，程序直接退出，不用给返回值
? 异常会给一个用于定位错误行的链接（点击即可定位到产生错误的哪一行）
二、异常简介
(1) 异常介绍
? Java 中所有的错误和异常最终都继承自 java.lang.Throwable
✒️ The Throwable class is the superclass of all errors and exceptions in the Java language.【在 Java 语言中，Throwable 类是所有的错误和异常的父类】
✒️ Throwable 是错误的祖宗 ?
? 检查型异常（Check Exception）【这类异常一般难以避免，编译器会进行检查】
✒️ 如果开发者没有处理检查型异常，编译器将会报错
✒️ 除了 Error 和 RuntimeException 之外的都是检查型异常
? 非检查型异常（Uncheck Exception）【这类异常一般是可以避免的，编译器不会进行检查】
✒️ 如果开发者没有处理非检查型异常，编译器也不会报错
✒️ Error 和 RuntimeException 都是非检查型异常
(2) 常见的检查型异常
? 下面的异常涉及到后期需要学习的知识（如 IO 流、日期类、反射 …）
? 了解一下这些异常，知道检查型异常都直接继承自 Exception （没有走 RuntimeException） 即可
① FileNotFoundException
FileNotFoundException: 文件找不到异常
② ParseException
ParseException: 解析异常
③ InterruptedException
InterruptedException: 中断异常
④ ClassNotFoundException
ClassNotFoundException: 类找不到异常
⑤ IllegalAccessException
IllegalAccessException: 没有权限访问构造方法
InstantiationException: 没有无参构造方法
(3) 常见的非检查型异常
? 下面的异常很常见，需要知道其原因（为什么会产生这种异常？）
? 了解一下这些异常，知道非检查型异常继承自 RuntimeException 或 Error
① OutOfMemoryError【Error】
OutOfMemoryError: 内存溢出异常
public class UncheckException { public static void main(String[] args) { System.out.println("start"); // OutOfMemoryError（超出内存错误） long[] longs = new long[10_0000_0000]; // 上面的代码抛出了异常, 下面的代码不会执行 System.out.println("end"); }}
② StackOverflowError【Error】
StackOverflowError: 栈溢出异常
public class UncheckException { public static void main(String[] args) { // StackOverflowError: 栈溢出 test(); } private static void test() { // 递归：方法调用自身 test(); }}
③ NullPointerException【RuntimeException】
NullPointerException: 空指针异常
public class UncheckException { public static void main(String[] args) { String s = null; // NullPointerException: 空指针异常（用 null 调用方法） int len = s.length(); }}
④ NumberFormatException【RuntimeException】
NumberFormatException: 数字格式化异常
public class UncheckException { public static void main(String[] args) { /* Integer.parseInt(): 把字符串转换为数字 NumberFormatException: 数字格式化异常 原因：句子不能转换为数字 */ int i = Integer.parseInt("你点赞了吗？"); }}
⑤ ArrayIndexOutOfBoundsException【RuntimeException】
ArrayIndexOutOfBoundsException: 数组索引越界异常
public class UncheckException { public static void main(String[] args) { int[] ints = new int[3]; // ArrayIndexOutOfBoundsException: 数组越界异常 System.out.println(ints[66]); }}
⑥ ClassCastException【RuntimeException】
ClassCastException : 类型转换异常
public class UncheckException { public static void main(String[] args) { Object o = 3.14F; // ClassCastException 类型转换异常 int i = (int) o; }}
三、try-catch 处理异常
? 程序产生了异常，有个专业的术语：抛出了异常
? 无论是检查型异常，还是非检查型异常，只要开发者没有主动去处理它，都会导致 Java 程序终止运行
? 处理异常有2种方式：
✒️ ① try-catch【捕获异常】
✒️ ② throws【往上抛异常】
(1) try-catch
? 可能抛出异常的代码放try代码块中
? catch代码块用于捕获不同类型的异常，并对异常做出处理
? catch代码块中的代码不一定执行，除非抛出了与之相应的（相匹配的）异常
? 父类型异常必须写在子类型异常的后面（否则会报错）
try-catch 处理异常的格式：
public class TryCatch { public static void main(String[] args) { System.out.println("不可能抛异常的代码1"); try { // try 代码块中放可能抛异常的代码 System.out.println("该行代码可能抛异常, 如果抛出了异常, 下面的一行代码不会被执行"); System.out.println("如果上面的代码抛出了异常, 本行代码不执行"); } catch (NullPointerException e) { // 当抛出【空指针异常】的时候会来到该代码块 System.out.println("抛出了【空指针异常】"); } catch (ClassCastException e) { // 当没有抛出【空指针异常】 // 但抛出【类转换异常】的时候会来到该代码块 System.out.println("抛出了【类转换异常】"); } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) { // 当没有抛出【空指针异常】和【类转换异常】 // 但抛出【数组下标越界异常】的时候会来到该代码块 System.out.println("抛出了【数组下标越界异常】"); } catch (Throwable t) { // Throwable 是所有异常的父类, 只能放子异常的后面 // 上面的异常没有抛出 // 且的确抛出了异常, 会来到该代码块 System.out.println("抛出了异常"); } System.out.println("不可能抛异常的代码2"); }}(2) Throwable 常用方法
看下面代码，思考打印结果：
public class TryCatch { public static void main(String[] args) { try { long[] longs = new long[10_0000_0000]; } catch (OutOfMemoryError e) { // output: java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space System.out.println("\n" + e); // output: Java heap space System.out.println(e.getMessage()); // 红色字体, 带异常行定位（控制台输出堆栈信息） e.printStackTrace(); } }}
? 直接打印异常对象【e】：异常类型（java.lang.OutOfMemoryError）和异常信息（Java heap space）
? 打印异常对象【e】的 getMessage() 方法的返回值：异常信息（Java heap space）
? 直接调用异常对象【e】的 printStackTrace() 方法 【常用】
? 有红色打印信息不代表程序退出了
(3) 一个 catch 捕获多种类型的异常
? 从 Java7 开始，当个catch可以捕获多种类型的异常
? 如果并列的几个异常类型之间存在父子关系，保留父类型即可
? 此时异常对象【e】是隐式 final 的
public class TryCatch { public static void main(String[] args) { try { System.out.println("啦啦啦"); // 可能产生异常的代码 } catch (OutOfMemoryError | NullPointerException | IndexOutOfBoundsException e) { // 产生 OutOfMemoryError 异常、NullPointerException 异常 // 或 IndexOutOfBoundsException 异常的时候都会来到该代码块 if (e instanceof OutOfMemoryError) { System.out.println(e); } else if (e instanceof NullPointerException) { System.out.println(e.getMessage()); } else { // 是 IndexOutOfBoundsException 异常的时候 e.printStackTrace(); } } }}(4) Exercise
① 第1题
思考下面的代码的打印结果是什么：
public class Exercise { public static void main(String[] args) { System.out.println(1); Integer integer = new Integer("啦啦啦"); // 上一行代码抛异常了, 程序终止, 下面的代码不会执行 System.out.println(2); }}② 第2题
思考下面的代码的打印结果是什么：
public class Exercise { public static void main(String[] args) { int n = 6; try { // 6 System.out.println(n++); Double d = new Double("哈哈哈"); System.out.println(++n); System.out.println(d); } catch (NumberFormatException e) { e.printStackTrace(); // 7 System.out.println(n++); } // 8 System.out.println(n); }}
③ 第3题
思考下面的代码的打印结果是什么：
public class Exercise { public static void main(String[] args) { int num = 1; Integer integer1 = new Integer("111"); // 111 System.out.println(num++ + --integer1); Integer integer2 = new Integer("嘻嘻嘻"); System.out.println(integer1 + integer2); }}
④ 第4题
思考下面的代码的打印结果是什么：
public class Exercise { public static void main(String[] args) { Integer[] ints = {111, null, 222}; for (int integer : ints) { // 自动拆箱 // ints[n].intValue(); // 当 ints[n] 为 null 的时候就抛 NullPointerException 异常 System.out.println(integer); } // output: 111 }}
(5) finally
✏️ try或catch代码块中的代码执行完毕后，一定会执行finally代码块中的代码
✏️ finally可以和try-catch搭配使用，也可以和try搭配使用
✏️ 作用：在finally中编写关闭、释放资源的代码（如：关闭文件）
finally 使用格式1：
public class FinallyTest { public static void main(String[] args) { try { System.out.println(1); } catch (NullPointerException e) { System.out.println(11); } finally { System.out.println(111); } /* output: 1 111 */ }}finally 使用格式2：
public class FinallyTest { public static void main(String[] args) { try { System.out.println(222); } finally { System.out.println(555); } /* output: 222 555 */ }}往文件写数据的案例：
public class FinallyTest { public static void main(String[] args) { String file = "C:\\Users\\34657\\Desktop\\fileTest.txt"; PrintWriter pw = null; try { // 创建打印写入器（类似打开文件） pw = new PrintWriter(file); // 往文件中写入内容【愿你万事顺心！】 pw.write("愿你万事顺心！"); } catch (FileNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } finally { // 关闭文件资源 assert pw != null; pw.close(); } }}(6) finally 细节
✏️ 如果在执行 try 或 catch 的时候，JVM 退出或当前线程被中断（杀死），finally 代码块不会执行
✏️ 如果在 try 或 catch 中使用了 return、break、continue 等提前结束的语句的话，finally 会在 return、break、continue 之前执行
思考下面代码的执行结果：
public class FinallyTest { public static void main(String[] args) { for (int i = 0; i < 3; i++) { try { System.out.println(i + "_try_1"); // continue: 终止此次循环, 继续下次循环 if (i == 2) continue; System.out.println(i + "_try_2"); } finally { System.out.println(i + "_finally"); } } }} 
思考下面代码的执行结果：
public class FinallyTest { public static void main(String[] args) { // 3 // 77 // 11 System.out.println(t()); } private static int t() { try { new Integer("好"); System.out.println(1); return 2; } catch (Exception e) { System.out.println(3); return 11; } finally { System.out.println(77); } }}四、throws 处理异常
(1) throws
✒️ throws：将异常抛给上层方法
✒️ main 方法通过 throws 把异常抛给 JVM 后，程序会终止运行
✒️ 如果 throws 后面的异常类型存在父子关系，保留父类型即可
✒️ 可以一部分异常通过 try-catch 处理，一部分异常通过 throws 处理
public class ThrowsTest { public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException { // 通过 throws 把异常抛给 JVM m1(); } private static void m1() throws ClassNotFoundException { // 通过 throws 把异常抛给上层方法 m2(); } private static void m2() throws ClassNotFoundException { // 通过 throws 把异常抛给上层方法 m3(); } private static void m3() throws ClassNotFoundException { // 通过 throws 把异常抛给上层方法 Class.forName("com.oracle.gq.Hello.java"); }}
(2) throws 细节
✒️ 有继承关系的时候，子类重写父类的方法抛出的异常不能大于父类方法抛出的异常（必须是父类方法抛出的异常的子类型）
✒️ 父类方法 throws 了异常，子类重写父类的方法可以不 throws 异常
✒️ 父类方法没有 throws 异常，则子类重写父类的方法一定不能 throws 异常
public class Person { public void test1() { } public void test2() throws IOException { } public void test3() throws IOException { } public void test4() throws IOException { }}class Student extends Person { // 父类的 test1 没有 throws 异常, 则子类重写父类的 test1 也不能 throws 异常 @Override public void test1() { } // 父类的 test2 有 throws 异常, 但子类重写父类的 test2 可以不 throws 异常 @Override public void test2() { } // 父类的 test3 抛出了 IOException 异常, 子类重写父类的 test3 可以抛出和父类一样的异常 @Override public void test3() throws IOException { } // 父类的 test4 抛出了 IOException 异常, 子类重写父类的 test4 可以抛出父类异常的子异常 @Override public void test4() throws FileNotFoundException { }}五、throw 主动抛出异常
? 使用throw可以抛出一个新建的异常
? 问题比较严重的时候抛出检查型异常
? 问题不哪么严重的时候抛出非检查型异常
public class Person { public Person(String name) throws Exception { if (name == null || "".equals(name)) // Exception 是检查型异常 throw new Exception("name must not be empty."); }}class Student { public Student(String name) { if (name == null || name.length() == 0) // IllegalArgumentException 是非检查型异常 throw new IllegalArgumentException("name must not be empty"); }}六、自定义异常
(1) 自定义检查型异常
? 若希望开发者重视这个异常、认真处理这个异常，则自定义检查型异常
? 创建一个类（异常类），并继承 Exception 即可创建一个自定义的检查型异常
? 检查型异常使用起来比较麻烦（相对非检查型异常来说）
/** * @author 庆医 * @describe 自定义检查型异常 */public class EmptyNameException extends Exception { public EmptyNameException() { super("name must not be empty!"); }}(2) 自定义非检查型异常
? 若不严格要求开发者去处理这个异常，则定义为非检查型异常
? 从创建一个类（异常类），并继承 RuntimeException 即可创建一个自定义的非检查型异常
/** * @author 庆医 * @describe 自定义非检查型异常 */public class IllegalAgeException extends RuntimeException { public IllegalAgeException(int age) { super("The age you provided is " + age + " [年龄必须大于零]"); }}使用自定义异常：
public class Person { private int age; private String name; public Person(String name) throws EmptyNameException { if (name == null || "".equals(name)) throw new EmptyNameException(); this.name = name; } public Person(int age) { if (age < 1) { throw new IllegalAgeException(age); } this.age = age; }}七、使用异常的好处
? 将错误处理代码和普通代码区分开
? 可以将错误信息传播到调用堆栈中
? 可以对错误类型进行区分和分组
八、案例（编写断言类）
? 断言（assertion）作用：验证软件开发者对某一功能预期的结果
? 当程序执行到断言的位置时，会对软件开发者希望测试的功能进行测试。若断言不为真，程序会中止执行（抛异常）；若断言为真，不会抛异常，直接往后执行。
? 下面的代码实现了一个简单的计算器类
? 用于计算两个数的和，和计算两个数的商
? 当计算两个数的商的时候，必须保证第二个参数不为零（在此自定义异常类 DivideException 对第二个参数进行校验）
? 考虑到 DivideException 异常类可能只在本类中使用，不会被其他地方复用，所以把它定义为静态嵌套类
? 博主认为除法运行的时候第二个参数若为零的话会非常严重，所以把 DivideException 定义为了检查型异常
/** * @author 庆医 * @describe 简单计算器（用于测试断言类、静态嵌套类、自定义异常） */public class SimpleCalculator { private static int sum(int n1, int n2) { return n1 + n2; } private static double divide(double n1, double n2) throws DivideException { if (n2 == 0) throw new DivideException(); return n1 / n2; } static class DivideException extends Exception { DivideException() { super("进行除法运算的时候, 第二个参不能为零"); } }}? 如何测试上面的代码的正确性？
? 您可能会像下面的代码一样，调用方法并查看计算结果进行测试
? 这种测试方式是比较耗时和不高效的
? 业内比较专业的测试方式是：使用断言类
? 调用断言类中的方法，并输入您预期的结果作为参数。假如符合预期的结果，不会抛异常，代码继续往下走；如果不符合预期的结果，抛异常
? 下面就来写一个断言类【Asserts】
public class TestDemo { public static void main(String[] args) { // result is 7 System.out.println("result is " + SimpleCalculator.sum(2, 5)); try { double divResult = SimpleCalculator.divide(10, 2); // result is 5.0 System.out.println("result is " + divResult); } catch (SimpleCalculator.DivideException e) { e.printStackTrace(); } }}(1) 版本1
断言类实现：
/** * @author 庆医 * @describe 断言类 */public class Asserts { /** * @param expression 预期结果表达式 */ public static void check(boolean expression) { if (expression) return; try { throw new Exception("测试未通过"); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }}测试断言类：
/*** @author 庆医* @describe 测试断言类*/public class TestDemo { public static void main(String[] args) { Asserts.check(SimpleCalculator.sum(2, 5) == 7); // 抛异常：测试未通过 Asserts.check(SimpleCalculator.sum(2, 5) == 10); try { // 抛异常：测试未通过 Asserts.check(SimpleCalculator.divide(10, 2) == 20); } catch (SimpleCalculator.DivideException e) { e.printStackTrace(); } }}
? 好好琢磨一下代码，如果您看不懂，说明您前面的内容没有看明白！
(2) 版本2
? 异常对象【e】的getStackTrace方法可以返回异常数组
? 哪些无意义的异常的索引是【0】
? 所以，我们只需要打印索引是【1】的异常即可
? System.err.println()可以打印红色字体
/** * @author 庆医 * @describe 断言类（避免无效打印） */public class Asserts { /** * @param expression 预期结果表达式 */ public static void check(boolean expression) { if (expression) return; try { throw new Exception("测试未通过"); } catch (Exception e) { System.err.println(e.getStackTrace()[1]); } }}(3) 最终版
? 上面的代码还可进一步优化如下（若看不明白，说明您前面的内容没弄清楚）
/** * @author 庆医 * @describe 断言类（避免无效打印） */public class Asserts { /** * @param expression 预期结果表达式 */ public static void check(boolean expression) { if (expression) return; System.err.println(new RuntimeException().getStackTrace()[1]); }}结束！如有错误，请不吝赐教！