异常（十六）

异常就是代表程序出现的问题。

作用：

1. 异常是用来查询bug的关键参考信息
2. 异常可以作为方法内部的一种特殊返回值，通知调用者底层的执行情况

异常体系

java.lang.Throwable

• Error：代表的系统级别错误（属于严重问题），开发人员不用去管
• Exception：就是常说的异常，代表程序可能会出现的问题，通常用Exception以及他的子类来封装程序出现的问题
  • 编译时异常：并未继承RuntimeException的异常，直接继承于Exception，编译阶段就会出现错误提示
  • 运行时异常：RuntimeException及其子类，编译阶段不会出现异常提醒，而是运行时出现的异常。

运行时异常和编译时异常

• java文件通过javac命令进行编译，编译成字节码文件，该过程称为编译阶段，编译阶段就要进行处理的异常就是编译时异常
  • 编译阶段：java不会运行代码，只会检查语法是否错误，或者做一些性能的优化，更多是在提醒程序员检查本地信息
• 字节码文件通过java命令运行代码，在运行时出现的异常就是运行时异常
  • 代码出错而导致程序出现问题

异常的处理方式

1. JVM默认的处理方式
2. 自己处理（捕获异常）
3. 抛出异常

JVM默认的处理方式

把异常的名称，异常原因及异常出现的位置等信息输出在控制台，程序停止执行，下面的代码不会再执行。

自己处理（捕获异常）

格式1：

try{
	//可能会出现异常的代码
}catch(异常类名 变量名){
	//异常的处理代码
}

目的：当代码出现异常时，可让程序继续往下执行。

范例：

public class Test{
    public static void main(String[] args){
        int[] arr={1,2,3,4,5,6};
        try {
            //可能出现异常的代码
            System.out.println(arr[10]);
            //此处出现异常
            //程序就会创建ArrayIndexOutOfBoundsException的对象
            //new ArrayIndexOutOfBoundsException
            //用该对象和catch括号中变量进行对比，测试变量是否能接收该对象
            //若不可被接收，报错并停止运行程序
            //若可被接收，表示该异常被捕获（抓住），执行catch对应的代码
            //当catch里的所有代码执行完毕，继续继续try...catch体系下的其他代码
        }catch (ArrayIndexOutOfBoundsException a){
            System.out.println("索引越界");
        }
        System.out.println("测试是否执行");
    }
}
/*
索引越界
测试是否执行
*/

注：

• 若try中代码并未遇到问题，会将try中所有代码执行完毕，不会执行catch中的代码
• 若try中可能会出现多个问题，就要写多个catch与之对应
  • 注：若要捕捉多个异常，多个异常中存在父子关系，父类一定要写下面
  • 在JDK7后，可在一个catch中同时捕获多个异常，中间用|进行隔开，表示若出现A或B异常，采取同一种处理方案
• 若try中问题并未被捕获，会终止当前程序，异常会交给虚拟机处理
• try中现异常，则try中下面的语句不会再执行，会直接转到相应的catch，若没有catch与之匹配，则交给虚拟机处理

格式2：

try{
	//可能会出现异常的代码
}catch(异常类名 变量名){
	//异常的处理代码
}finally{
	//这里代码必定执行，除非虚拟机关闭
}

范例：

public class Test{
    public static void main(String[] args){
        int[] arr={1,2,3,4,5,6};
        try {
            System.out.println(arr[10]);
        }catch (ArrayIndexOutOfBoundsException a){
            System.out.println("索引越界");
        }finally {
            System.out.println("测试是否执行");
        }
        System.out.println();
        try {
            System.out.println(arr[1]);
        }catch (ArrayIndexOutOfBoundsException a){
            System.out.println("索引越界");
        }finally {
            System.out.println("测试是否执行");
        }
        System.out.println();
        try {
            System.exit(0);
            System.out.println(arr[1]);
        }catch (ArrayIndexOutOfBoundsException a){
            System.out.println("索引越界");
        }finally {
            System.out.println("测试是否执行");
        }
    }
}
/*
索引越界
测试是否执行

2
测试是否执行


*/

抛出异常

throws

写在方法定义处，表示声明一种异常，告诉调用者，使用本方法可能会出现哪些异常。

编译时异常：必须要写。

运行时异常：可以不写。

格式：

public void 方法()throws 异常类名1,异常类名2...{

}

throw

写在方法内，结束方法，手动抛出异常对象，交给调用者，方法中下面的代码不再执行。

格式：

public void 方法(){
	throw new 异常类名;
}

区别

1. throws用于方法头，表示的只是异常申明，而throw用于方法内部，抛出的是异常对象。
2. throws可一次性抛出多个异常，throw只能一个。
3. throws抛出异常时，它的调用者也要申明抛出异常或捕获，不然编译报错，而throw可以不申明或不捕获，但编译器不会报错。

常见方法

getMessage

格式：

public String getMessage()

说明：返回此throwable的详细消息字符串

toString()

格式：

public String toString()

说明：返回此可抛出的简短描述

printStackTrace

格式：

public void printStackTrace()

说明：在底层是利用System.err.println进行输出，把异常的错误信息以红色字体输出在控制台，仅仅是打印信息，不会停止程序运行

范例

public class Test{
    public static void main(String[] args){
        int[] arr={1,2,3,4,5,6};
        try {
            System.out.println(10/0);
        }catch (ArithmeticException a){
            System.out.println("getMessage方法");
            System.out.println(a.getMessage());
            System.out.println();

            System.out.println("toString方法");
            System.out.println(a.toString());
            System.out.println();

            System.out.println("printStackTrace方法");
            a.printStackTrace();
            System.out.println();
        }
        System.out.println("测试是否执行");
    }
}
/*
getMessage方法
/ by zero

toString方法
java.lang.ArithmeticException: / by zero

printStackTrace方法
java.lang.ArithmeticException: / by zero
	at Test.main(Test.java:5)

测试是否执行
*/

自定义异常

步骤

1. 定义异常类，类名要见名知意
2. 写继承关系
   • 运行时异常要继承RuntimeException
   • 编译时异常要继承Exception
3. 空参构造
4. 带参构造

范例

/*
需求：
    键盘录入学生的姓名和年龄
    姓名长度在3-10之间
    年龄范围在18-40岁之间
    超出这个范围是异常数据不能赋值，需重新录入，一直录到正确为止
提示：
	需要考虑用户在键盘录入时的所有情况
	比如：录入年龄时超出范围，录入年龄时录入abc等情况
*/
//Test.java
import java.util.Scanner;

public class Test{
    public static void main(String[] args){
        Scanner s=new Scanner(System.in);
        Student stu=new Student();
        while (true) {
            try {
                System.out.print("请输入学生姓名：");
                String name=s.nextLine();
                stu.setName(name);

                System.out.print("请输入学生年龄：");
                int age=Integer.parseInt(s.nextLine());
                stu.setAge(age);
                break;
            } catch (NumberFormatException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (NameLengthException e){
                e.printStackTrace();
            } catch (AgeRangeException e){
                e.printStackTrace();
            }
        }
        System.out.println(stu);
    }
}

//AgeRangeException.java
public class AgeRangeException extends RuntimeException {
    public AgeRangeException() {
    }

    public AgeRangeException(String message) {
        super(message);
    }
}

//NameLengthException.java
public class NameLengthException extends RuntimeException{
    public NameLengthException() {
    }

    public NameLengthException(String message) {
        super(message);
    }
}

//Student.java
public class Student {
    private String name;
    private int age;

    public Student() {
    }

    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    /**
     * 获取
     * @return name
     */
    public String getName() {
        return name;
    }

    /**
     * 设置
     * @param name
     */
    public void setName(String name) {
        int length=name.length();
        if(length<3 || length>10){
            throw new NameLengthException("姓名长度为"+length+",不符合范围");
        }

        this.name = name;
    }

    /**
     * 获取
     * @return age
     */
    public int getAge() {
        return age;
    }

    /**
     * 设置
     * @param age
     */
    public void setAge(int age) {
        if(age<18||age>40){
            throw new AgeRangeException("年龄为"+age+"，不符合范围");
        }
        this.age = age;
    }

    public String toString() {
        return "Student{name = " + name + ", age = " + age + "}";
    }
}

/*
请输入学生姓名：aa
NameLengthException: 姓名长度为2,不符合范围
	at Student.setName(Student.java:28)
	at Test.main(Test.java:11)
请输入学生姓名：aaaaaaaaaaaaaaaa
NameLengthException: 姓名长度为16,不符合范围
	at Student.setName(Student.java:28)
	at Test.main(Test.java:11)
请输入学生姓名：zhangsan
请输入学生年龄：8
AgeRangeException: 年龄为8，不符合范围
	at Student.setAge(Student.java:48)
	at Test.main(Test.java:15)
请输入学生姓名：zhangsan
请输入学生年龄：50
AgeRangeException: 年龄为50，不符合范围
	at Student.setAge(Student.java:48)
	at Test.main(Test.java:15)
请输入学生姓名：zhangsan
请输入学生年龄：aaa
java.lang.NumberFormatException: For input string: "aaa"
	at java.lang.NumberFormatException.forInputString(NumberFormatException.java:65)
	at java.lang.Integer.parseInt(Integer.java:580)
	at java.lang.Integer.parseInt(Integer.java:615)
	at Test.main(Test.java:14)
请输入学生姓名：zhangsan
请输入学生年龄：20
Student{name = zhangsan, age = 20}
*/