Java异常处理实例教程

jerry Java 2016年03月10日收藏

1、什么是异常?
首先，让我们来看看下图的例子：
在这个例子中，存在的错误码由除以0的结果。由于除以0而导致异常： ArithmeticException
HelloException.java

package com.yiibai.tutorial.exception;
 
public class HelloException {
 
  public static void main(String[] args) {
 
    System.out.println("Three");
 
    // This division no problem.
    int value = 10 / 2;
 
    System.out.println("Two");
 
    // This division no problem.
    value = 10 / 1;
 
    System.out.println("One");
    
    // This division has problem, divided by 0.
    // An error has occurred here.
    value = 10 / 0;
 
    // And the following code will not be executed.
    System.out.println("Let's go!");
 
  }
 
}

运行这个例子，得到的结果是：

可以看到控制台屏幕上的通知。错误通知是很清楚的，包括代码行的信息。
让我们通过下图中的流程看看下面的程序：

程序从(1)，(2)至(5)步骤正常运行。
在步骤(6)程序除以0。
程序跳转出 main 方法后，而(7)代码行还没有被执行。

我们将修改上述实施例的代码。

HelloCatchException.java

package com.yiibai.tutorial.exception;
 
public class HelloCatchException {
 
  public static void main(String[] args) {
 
    System.out.println("Three");
 
    // This division no problem.
    int value = 10 / 2;
 
    System.out.println("Two");
 
    // This division no problem.
    value = 10 / 1;
 
    System.out.println("One");
 
    try {
      // This division has problem, divided by 0.
      // An error has occurred here.      
      value = 10 / 0;
 
      // And the following code will not be executed.
      System.out.println("Value =" + value);
 
    } catch (ArithmeticException e) {
 
      // The code in the catch block will be executed
      System.out.println("Error: " + e.getMessage());
 
      // The code in the catch block will be executed
      System.out.println("Ignore...");
 
    }
 
    // This code is executed
    System.out.println("Let's go!");
 
  }
 
}

运行示例结果：

Three

Two

One

Error: / by zero

Ignore...

Let's go!

我们将按以下实例图像的流程来解释下面的程序。

步骤(1)至(5)是完全正常的。
异常发生在步骤(6)，除以0出现了问题。
它立即跳到catch块执行命令，步骤(7)被跳过。
步骤(8)，(9)被执行。
步骤(10)被执行。

2、异常层次结构
这是Java异常的分层图的模型。

最高的类是：Throwable

两个直接子类是 Error 和 Exception。

在异常转移有一个RuntimeException子类，包括Java中的编译时未检查异常。检查并取消检查在编译时，在下一部分的实施示例中说明。

注意：您的类应该从两个分支：Error或Exception继承，而不是直接从Throwable继承。

当一个动态链接失败，或在虚拟机的一些其他的“硬”故障发生时，虚拟机引发这个错误。典型的Java程序不捕获错误，所以Java程序都不会抛出任何错误。大多数程序抛出并捕获从Exception类派生的对象。异常指示出现了一个问题，但是这些问题并不是严重系统性问题。你写的大多数程序将会抛出和捕获异常。

Exception类在Java包定义了许多子类。这些子类指明不同类型的可能会发生异常。例如，NegativeArraySizeException表明程序试图创建一个大小为负的数组。

一个导演的子类在Java语言中的特殊含义： RuntimeException类表示Java虚拟机中发生(在运行期间)的异常。运行时异常的一个例子是NullYiibaierException异常，其中，当一种方法试图通过一个空引用来访问对象的成员时就会引发。 NullYiibaierException 可以在任何地方出现某个程序试图取消引用一个对象的引用。经常检查异常捕获的好处远远超过它的成本。

由于运行时异常是无所不在的，在试图捕获或指定所有的时间是徒劳的作法(不可读和不可维护的代码)，编译器允许运行时异常去未捕获和指定。
Java包定义几个RuntimeException类。您可以捕获这些异常，就像其他异常。但是并不需要一种方法来指定它抛出运行时异常。此外可以创建自己的RuntimeException子类。运行时异常 - 下面讨论包含何时以及如何使用运行时异常进行了深入探讨。 3、使用try-catch处理异常

编写从Exception 继承的类。

AgeException.java

package com.yiibai.tutorial.exception.basic;
 
public class AgeException extends Exception {
 
  public AgeException(String message) {
    super(message);
  }
 
}
TooYoungException.java
package com.yiibai.tutorial.exception.basic;
 
public class TooYoungException extends AgeException {
 
 public TooYoungException(String message) {
   super(message);
 }
 
}

TooOldException.java

package com.yiibai.tutorial.exception.basic;
 
public class TooOldException extends AgeException {
 
 public TooOldException(String message) {
   super(message);
 }
 
}

以及AgeUtils类检查年龄的检查静态方法。
AgeUtils.java

package com.yiibai.tutorial.exception.basic;
 
public class AgeUtils {
 
 
  // This method checks the age.
  // If age is less than 18, the method will throw an exception TooYoungException
  // If age greater than 40, the method will throw an exception TooOldException
  public static void checkAge(int age) throws TooYoungException,
      TooOldException {
    if (age < 18) {
 
      // If age is less than 18, an exception will be thrown
      // This method ends here.
      throw new TooYoungException("Age " + age + " too young");
    } else if (age > 40) {
 
      // If age greater than 40, an exception will be thrown.
      // This method ends here.
      throw new TooOldException("Age " + age + " too old");
    }
 
    // If age is between 18-40.
    // This code will be execute.
    System.out.println("Age " + age + " OK!");
  }
}

检查异常和未经检查的异常：
AgeException是Exception，TooOldException的子类和TooYoungException2是 AgeException直接子类，所以它们是“Checked Exception”
在AgeUtils.checkAge(int)方法已经抛出异常，需要通过关键字“throws”，列出它们的方法声明。或者可以声明抛出更多的级别。
在使用 AgeUtils.checkAge(int) 位置也必须进行处理，以捕获异常，或继续抛出去。

"Checked exception" 是由 "Java Compiler"来检查。

有两个选择：

TryCatchDemo1.java

package com.yiibai.tutorial.exception.basic;
 
public class TryCatchDemo1 {
 
  public static void main(String[] args) {
 
 
    System.out.println("Start Recruiting ...");
    // Check age
    System.out.println("Check your Age");
    int age = 50;
 
    try {
 
      AgeUtils.checkAge(age);
 
      System.out.println("You pass!");
 
    } catch (TooYoungException e) {
 
      // Do something here ..
      System.out.println("You are too young, not pass!");
      System.out.println(e.getMessage());
 
    } catch (TooOldException e) {
 
      // Do something here ..
      System.out.println("You are too old, not pass!");
      System.out.println(e.getMessage());
 
    }
 
  }
}

在下面的例子中，我们将通过父类捕获异常(超Exception类)。
TryCatchDemo2.java

package com.yiibai.tutorial.exception.basic;
 
public class TryCatchDemo2 {
 
  public static void main(String[] args) {
 
    System.out.println("Start Recruiting ...");
    // Check age
    System.out.println("Check your Age");
    int age = 15;
 
    try {
 
      // Here can throw TooOldException or TooYoungException
      AgeUtils.checkAge(age);
 
      System.out.println("You pass!");
 
    } catch (AgeException e) {
      
      // If an exception occurs, type of AgeException
      // This catch block will be execute
      System.out.println("Your age invalid, you not pass");
      System.out.println(e.getMessage());
 
    }
  }
}

也可以组不同的异常在块中来处理，如果它们对逻辑程序处理是相同的方式。
TryCatchDemo3.java

package com.yiibai.tutorial.exception.basic;
 
public class TryCatchDemo3 {
 
  public static void main(String[] args) {
 
    System.out.println("Start Recruiting ...");
    // Check age
    System.out.println("Check your Age");
    int age = 15;
 
    try {
 
      // Here can throw TooOldException or TooYoungException
      AgeUtils.checkAge(age);
 
      System.out.println("You pass!");
 
    } catch (TooYoungException | TooOldException e) {
      // Catch multi exceptions in one block.
 
      System.out.println("Your age invalid, you not pass");
      System.out.println(e.getMessage());
 
    }
  }
 
}

4、 try-catch-finally
我们已习惯于通过 try-catch 块捕获错误。Try-catch-finally 来完全处理异常。

try {
 
  // Do something here
 
} catch (Exception1 e) {
 
  // Do something here
 
} catch (Exception2 e) {
 
  // Do something here
 
} finally {
 
  // Finally block is always executed
  // Do something here
 
}

TryCatchFinallyDemo.java

package com.yiibai.tutorial.exception.basic;
 
public class TryCatchFinallyDemo {
 
  public static void main(String[] args) {
 
    String text = "001234A2";
 
    int value = toInteger(text);
 
    System.out.println("Value= " + value);
 
  }
 
  public static int toInteger(String text) {
    try {
 
      System.out.println("Begin parse text: " + text);
 
      // An Exception can throw here (NumberFormatException).
      int value = Integer.parseInt(text);
 
      return value;
 
    } catch (NumberFormatException e) {
 
      
      // In the case of 'text' is not a number.
      // This catch block will be executed.      
      System.out.println("Number format exception " + e.getMessage());
 
      // Returns 0 if NumberFormatException occurs
      return 0;
 
    } finally {
 
      System.out.println("End parse text: " + text);
 
    }
  }
 
}

这是程序的流程。 finally块无论什么情况下总会被执行。

5、环绕异常

我们需要一些类参与到这个例子：
Person: 模拟一个受试者招募到公司的信息：姓名，年龄，性别。
GenderException: 性别异常。
ValidateException: 异常评估求职者。
ValidateUtils: 静态方法类综合评价面试者。
如果男性年龄在18-40之间的被认为是有效的。

Person.java

package com.yiibai.tutorial.exception.wrap;
 
public class Person {
 
  public static final String MALE = "male";
  public static final String FEMALE = "female";
 
  private String name;
  private String gender;
  private int age;
 
  public Person(String name, String gender, int age) {
    this.name = name;
    this.gender = gender;
    this.age = age;
  }
 
  public String getName() {
    return name;
  }
 
  public void setName(String name) {
    this.name = name;
  }
 
  public String getGender() {
    return gender;
  }
 
  public void setGender(String gender) {
    this.gender = gender;
  }
 
  public int getAge() {
    return age;
  }
 
  public void setAge(int age) {
    this.age = age;
  }
}

GenderException.java

package com.yiibai.tutorial.exception.wrap;
 
// Gender Exception.
public class GenderException extends Exception {
 
   public GenderException(String message) {
     super(message);
   }
}

ValidateException 类包有其他异常。
ValidateException.java

package com.yiibai.tutorial.exception.wrap;
 
public class ValidateException extends Exception {
  
  // Wrap an Exception
  public ValidateException(Exception e) {
    super(e);
  }
 
}

ValidateUtils.java

package com.yiibai.tutorial.exception.wrap;
 
import com.yiibai.tutorial.exception.basic.AgeUtils;
 
public class ValidateUtils {
 
  public static void checkPerson(Person person) throws ValidateException {
    try {
 
      // Check age.
      // Valid if between 18-40
      // This method can throw TooOldException, TooYoungException.    
      AgeUtils.checkAge(person.getAge());
 
    } catch (Exception e) {
      
      // If not valid
      // Wrap this exception by ValidateException, and throw
      throw new ValidateException(e);
 
    }
 
    // If that person is Female, ie invalid.
    if (person.getGender().equals(Person.FEMALE)) {
 
      GenderException e = new GenderException("Do not accept women");
      throw new ValidateException(e);
 
    }
  }
 
}

WrapperExceptionDemo.java

package com.yiibai.tutorial.exception.wrap;
 
public class WrapperExceptionDemo {
 
  public static void main(String[] args) {
    
    // One participant recruitment.
    Person person = new Person("Marry", Person.FEMALE, 20);
 
    try {
 
      // Exceptions may occur here.
      ValidateUtils.checkPerson(person);
 
    } catch (ValidateException wrap) {
 
      // Get the real cause.
      // May be TooYoungException, TooOldException, GenderException
      Exception cause = (Exception) wrap.getCause();
 
      if (cause != null) {
        System.out.println("Not pass, cause: " + cause.getMessage());
      } else {
        System.out.println(wrap.getMessage());
      }
 
    }
  }
 
}

6、RuntimeException和子类 RuntimeException类及其子类都是“未检查的例外”。它不是由Java编译器在编译时进行检查。在某些情况下，你可以从这个分支继承编写自己的异常。

下面是属于RuntimeException分支一些类(当然，这还不是全部)。
一些处理这种类型异常的例子：

6.1- NullYiibaierException
这是最常见的异常，通常会导致错误在程序中。异常被抛出，当你调用方法或访问一个空对象的字段。
NullYiibaierExceptionDemo.java

package com.yiibai.tutorial.exception.runtime;
 
public class NullYiibaierExceptionDemo {
 
  // For example, here is a method that can return null string.
  public static String getString() {
    if (1 == 2) {
      return "1==2 !!";
    }
    return null;
  }
 
  public static void main(String[] args) {
 
    // This is an object that references not null.
    String text1 = "Hello exception";
 
    // Call the method retrieves the string length.
    int length = text1.length();
 
    System.out.println("Length text1 = " + length);
 
    // This is an object that references null.
    String text2 = getString();
    
    // Call the method retrieves the string length.
    // NullYiibaierException will occur here.
    // It is an exception occurs at runtime (type of RuntimeException)
    // Javac compiler does not force you to use a try-catch block to handle it
    length = text2.length();
 
    System.out.println("Finish!");
  }
 
}

运行示例的结果：

在现实中，像处理其他异常时，可以使用 try-catch 来捕获并处理这个异常。然而，这是机械的，通常情况下，我们应该检查，以确保在使用它之前，对象不为空值。
您可以更正上面的代码，使其类似于下面的以避免空指针异常：

// This is a null object.
String text2 = getString();
 
// Check to make sure 'Text2' are not null.
// Instead of using try-catch.
if (text2 != null) {
 length = text2.length();
}

6.2- ArrayIndexOfBoundException
当您试图访问一个无效的索引的数组元素就会发生此异常。例如，一个数组有10个元素可以访问，但您访问的是索引为20的元素。
ArrayIndexOfBoundsExceptionDemo.java

package com.yiibai.tutorial.exception.runtime;
 
public class ArrayIndexOfBoundsExceptionDemo {
 
  public static void main(String[] args) {
 
    String[] strs = new String[] { "One", "Two", "Three" };
 
    // Access to the element has index 0.
    String str1 = strs[0];
 
    System.out.println("String at 0 = " + str1);
 
    
    // Access to the element has index 5.
    // ArrayIndexOfBoundsException occur here.
    String str2 = strs[5];
 
    System.out.println("String at 5 = " + str2);
 
  }
 
}

为了避免 ArrayIndexOfBoundsException，我们更多的应该是检查数组而不是使用try-catch。

if (strs.length > 5) {
  String str2 = strs[5];
  System.out.println("String at 5 = " + str2);
} else {
  System.out.println("No elements with index 5");
}