Java學習筆記(十三)面向對象---異常

来源:https://www.cnblogs.com/liyuxin2/archive/2020/02/28/12380483.html
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概述 對異常的理解 程式在運行過程中出現不正常情況。是對問題的描述，將問題進行對象的封裝。 異常的由來 問題也是現實生活中一個具體的事物，也可以通過Java的類的形式進行描述，並封裝成對象。 對於問題的劃分 一種是嚴重的問題，一種是非嚴重的問題。 + 對於嚴重的：Java通過Error類進行描述。 ...


概述

對異常的理解

程式在運行過程中出現不正常情況。是對問題的描述，將問題進行對象的封裝。

異常的由來

問題也是現實生活中一個具體的事物，也可以通過Java的類的形式進行描述，並封裝成對象。

對於問題的劃分

一種是嚴重的問題，一種是非嚴重的問題。

  • 對於嚴重的：Java通過Error類進行描述。
    對於Error一般不編寫針對性的代碼對其進行處理。

  • 對於非嚴重的：Java通過Exception類進行描述。
    對於Exception可以使用針對性的處理方式進行處理。
    無論Error還是Exception都具有一些共性內容。
    比如：不正常情況的信息，引發原因。

    異常體系

    Throwable
        |--Error
        |--Exception
            |--RuntimeException

異常體系的特點：
異常體系中的所有類以及被建立的對象都具備可拋性。

異常的處理

代碼語句格式

try {
    需要被檢測的代碼
}
catch(異常類 變數) {
    處理異常的代碼（處理方式）
}
finally {
    一定會執行的語句；
}

對異常的常見操作方法

String getMessage();
String toString();
void printStackTrace();

class Demo {
    int div(int x,int y) {
        return x/y;
    }
}
public class ExceptionDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Demo d = new Demo();
        try {
            int z = d.div(1,0);
            System.out.println(z);
        }
        catch (Exception e) {  //Exception e = new ArithmeticExceptin();
            System.out.println(e.getMessage()); //  /by zero
            System.out.println(e.toString());   //  異常名稱：異常信息
            e.printStackTrace();                //  異常名稱：異常信息，異常出現的位置
            //(jvm預設的處理異常的機制就是在調用printStackTrace()方法)
        }
        System.out.println("over");
    }
}

運行結果

/ by zero
java.lang.ArithmeticException: / by zero
java.lang.ArithmeticException: / by zero
    at Demo.div(ExceptionDemo.java:3)
    at ExceptionDemo.main(ExceptionDemo.java:10)
over

異常聲明throws

  • throws關鍵字用來聲明一個方法有可能會出現問題。
  • throws關鍵字可以將異常拋給調用者，可以層層向上拋，直到最後由Java虛擬機拋出。
    比如：
class Demo {
    int div(int x,int y) throws Exception {
        return x/y;
    }
}
public class ExceptionDemo1 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Demo d = new Demo();
        int y = d.div(1,0);
        System.out.println(y);
        System.out.println("over");
    }
}
  • 如果調用者對被調用方法拋出的異常不加處理會出現編譯錯誤。
class Demo {
    int div(int x,int y) throws Exception {
        return x/y;
    }
}
public class ExceptionDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        Demo d = new Demo();
        int y = d.div(1,0);
        System.out.println(y);
        System.out.println("over");
    }
}

上述代碼編譯會提示：

Error:(9, 22) java: 未報告的異常錯誤java.lang.Exception; 必須對其進行捕獲或聲明以便拋出

我們對可能出現的異常加以處理：

class Demo {
    int div(int x,int y) throws Exception {
        return x/y;
    }
}
public class ExceptionDemo3 {
    public static void main(String[] args) {
        Demo d = new Demo();
        try {
            int y = d.div(1,0);
            System.out.println(y);
        }
        catch (Exception e) {
            System.out.println(e.toString());
        }
        System.out.println("over");
    }
}

運行結果：

java.lang.ArithmeticException: / by zero
over

對可能出現異常的div方法進行處理之後，程式可以正常編譯運行。

多異常處理

1.聲明異常時，聲明為更為具體的異常，這樣可以處理得更具體。
2.方法聲明有幾個異常，對應就有幾個catch塊。（不要定義多餘的catch塊）
如果多個catch塊中的異常出現繼承關係，父類異常catch塊放在最下麵。

class Demo {
    int div(int x,int y) throws ArithmeticException,ArrayIndexOutOfBoundsException {
        int[] arr = new int[x];
        System.out.println(arr[3]);
        return x/y;
    }
}
public class ExceptionDemo4 {
    public static void main(String[] args) {
        Demo d = new Demo();
        try {
            int y = d.div(2,0);
        }
        catch (ArithmeticException e) {
            System.out.println("被零除了");
        }
        catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
            System.out.println("數組角標越界");
        }
    }
}

運行結果：

數組角標越界

上述代碼中顯然有兩個一場出現，但是當方法中出現一個異常之後方法會停止運行，不會繼續執行下去。

自定義異常

項目中會出現特有的問題，而這些問題並未被Java描述並封裝對象。所以對這些特有的問題可以按照Java的對問題封裝的思想，將特有的問題，進行自定義的異常封裝。

需求：在本程式中，對於除數是負數，也視為是錯誤的。
當在函數內部出現了throw拋出異常對象，那麼就必須要給對應的處理。
要麼在內部使用try catch處理。
要麼在函數上聲明讓調用者處理。

class FuShuException extends Exception {

}
class Demo {
    int div(int x,int y) throws FuShuException{
        if(y<0) {
            throw new FuShuException();//通過throw關鍵字手動拋出一個自定義異常對象
        }
        return x/y;
    }
}
public class ExceptionDemo5 {
    public static void main(String[] args) {
        Demo d = new Demo();
        try {
            int y = d.div(1,-1);
            System.out.println(y);
        }
        catch (FuShuException e) {
            System.out.println(e.toString());
            System.out.println("除數出現負數了");
        }
    }
}

運行結果

FuShuException
除數出現負數了

我們可以發現以上的代碼運行的結果中只有異常的名稱，卻沒有異常的信息。因為我們並未在自定義的異常中定義具體信息。

定義異常信息

因為父類中已經把異常信息的操作完成了。所以子類只要在構造時，將異常信息傳遞給父類通過super語句，就可以通過getMessage方法獲取自定義的異常信息。

class FuShuException extends Exception {
    private int value;
    FuShuException(){
        super();
    }
    FuShuException(String message,int value) {
        super(message);
        this.value = value;
    }
    public int getValue() {
        return value;
    }
}
class Demo {
    int div(int x,int y) throws FuShuException{
        if(y<0) {
            throw new FuShuException("--被零除了--",y);//通過throw關鍵字手動拋出一個自定義異常對象
        }
        return x/y;
    }
}
public class ExceptionDemo5 {
    public static void main(String[] args) {
        Demo d = new Demo();
        try {
            int y = d.div(1,-1);
            System.out.println(y);
        }
        catch (FuShuException e) {
            System.out.println(e.toString());
            System.out.println("除數出現了負數："+e.getValue());
        }
    }
}

運行結果：

FuShuException: --被零除了--
除數出現了負數：-1

註意

自定義異常必須是是自定義類繼承Exception
異常體系中的異常類和異常對象都具備可拋性，這個可拋性是Throwable這個體系中獨有的特點。只有這個體系中的類和對象才可以被throw和throws操作。

throw和throws的區別

  1. throws使用在函數上，throw使用在函數內。
  2. throws後面跟的是異常類，可以跟多個用逗號隔開。throw後跟的是異常對象。

RuntimeException

異常分兩種

  1. 編譯時被檢測的異常。
  2. 編譯時不被檢測的異常（運行時的異常。RuntimeException以及其子類）

RuntimeException是Exception中的一個特殊的子類。
如果在函數內容中拋出異常，函數上可以不用聲明。
如果在函數上聲明瞭異常，調用者可以不用進行處理。

之所以不用在函數上聲明是因為不需要讓調用者處理，當該異常發生，程式希望停止，對代碼進行修正，而不是去讓調用者處理。

自定義異常時，如果該異常發生，無法再繼續進行運算，就讓自定義異常繼承RuntimeException。

class FuShuException extends RuntimeException{
    FuShuException(String message) {
        super(message);
    }
}
class Demo {
        int div(int x,int y) {  //函數上為聲明異常也可以正常編譯
            if (y < 0) {
                throw new FuShuException("--除數為負數--");//在函數內容中拋出異常
            }
            else if(y == 0){
                throw new ArithmeticException("--除數為零--");//在函數內容中拋出異常
            }
            return x/y;
        }
}
public class ExceptionDemo6 {
    public static void main(String[] args) {
        Demo d = new Demo();
        try {
            int y = d.div(1,-1);
        }
        catch (FuShuException e) {
            System.out.println(e.toString());
        }
        catch (ArithmeticException e) {
            System.out.println(e.toString());
        }
    }
}

finally

try {

}
catch () {

}
finally {

}

finally中存放的是一定會被執行（無論是否有異常）的代碼,即使catch中有return語句。

finally只有一種情況不會被執行，當代碼執行到System.exit(0);

例如：如果需要對資料庫進行操作，無論有沒有成功連接上資料庫，在最後操作完成的時候，都需要斷開資料庫的連接，以釋放有限的資源。

異常處理語句的另一種格式

try {
    
}
finally {

}

異常在覆蓋時的特點

  1. 子類在覆蓋父類時，如果父類的方法拋出異常，那麼子類的覆蓋方法只能拋出父類的異常或者該異常的子類。子類程式在繼承時不能拋出新的異常。
  2. 如果父類方法拋出多個異常，那麼子類在覆蓋方法時，只能拋出父類異常的子集。
  3. 如果父類或者介面的方法中沒有異常拋出，那麼子類在覆蓋方法時，也不可以拋出異常如果子類方法發生了異常，就必須要進行try處理，不可以拋出。

異常的好處

  1. 將問題進行封裝。

  2. 將正常流程代碼和問題處理代碼相分離，增強代碼可讀性。

    異常的處理原則

  3. 兩種處理方式: try和throws
  4. 調用到拋出異常的功能時，拋出幾個，就需要處理幾個。一個try對應多個catch
  5. 多個catch需要將父類異常的catch放到最下麵。
  6. catch內，需要定義針對性處理方式，不要簡單地定義printStackTrace。
    • 當捕獲到地異常，無法處理，可以繼續在catch中拋出該無法處理的異常
    • 如果該異常處理不了，但並不屬於該功能出現的異常，可以將該異常進行轉換然後再拋出
    • 如果異常可以處理，但需要使拋出的異常和本功能相關，也可以對異常進行轉換

異常練習

有圓形和長方形,都可以獲取面積，對於面積，如果出現非法的數值，視為是獲取面積出現問題。
出現的問題通過異常來表示。（使用異常可以，使問題處理代碼和正常流程代碼分開）

interface Shape {
    void getArea();
}
class InvaidValueException extends RuntimeException {//如果一個傳入一個圖形的參數有錯誤，我們無法對其進行有效的處理，只拋出異常即可，所以繼承RuntimeException
    InvaidValueException(String message) {
        super(message);
    }
}
class Rec implements Shape {
    private double len,wid;
    Rec(double len,double wid) {
        if(len <= 0 || wid <= 0)
                throw new InvaidValueException("非法值");
        this.len = len;
        this.wid = wid;
    }
    @Override
    public void getArea() {
        System.out.println(wid*len);
    }
}

class Circle implements Shape {
    private double r;
    public static final double PI = 3.14;
    Circle(double r)  {
        if(r <= 0)
            throw new InvaidValueException("非法值");
        this.r = r;
    }
    @Override
    public void getArea() {
        System.out.println(r*r*PI);
    }
}
public class ExceptionDemo7 {
    public static void main(String[] args) {
        Rec R = new Rec(1,2);
        R.getArea();
        Circle C = new Circle(-1);
        C.getArea();
        System.out.println("over");
    }
}

上述程式的運行結果為：

2.0
Exception in thread "main" InvaidValueException: 非法值
    at Circle.<init>(ExceptionDemo7.java:28)
    at ExceptionDemo7.main(ExceptionDemo7.java:41)

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