Java 异常处理（6/30）

news2024/11/26 15:00:07

Java 异常处理

1. 什么是异常

2. 异常处理的关键字

2.1 try-catch 语句

2.2 多个 catch 块

2.3 finally 块

2.4 throw 和 throws

3. 自定义异常

4. 异常处理的最佳实践

总结与后续

Java 异常处理

在软件开发中，异常处理（Exception Handling）是确保程序稳定性和鲁棒性的重要技术。Java 提供了一套完善的异常处理机制，使开发者能够优雅地应对运行时错误并进行适当的处理。本模块将介绍 Java 的异常体系结构、如何捕获和处理异常、自定义异常以及最佳实践。

1. 什么是异常

异常是程序运行过程中出现的问题，可能是因为非法的数据输入、文件未找到、网络连接失败等原因。Java 中的异常是对象，表示程序运行期间发生的问题。

Java 中的异常分为以下两类：

检查异常（Checked Exception）：必须在编译时处理，例如 IOException、SQLException。
运行时异常（Unchecked Exception）：在编译时不要求强制处理，例如 NullPointerException、ArithmeticException。
错误（Error）：表示系统级的严重问题，例如 OutOfMemoryError，通常程序无法处理这些错误。

2. 异常处理的关键字

Java 提供了以下关键字用于处理异常：

try：包含可能会抛出异常的代码块。
catch：用于捕获并处理 try 块中抛出的异常。
finally：无论是否发生异常，finally 代码块都会执行，通常用于释放资源。
throw：手动抛出一个异常。
throws：用于声明一个方法可能抛出的异常。

2.1 try-catch 语句

try-catch 语句用于捕获和处理异常，当 try 块中的代码抛出异常时，控制流会跳转到匹配的 catch 块进行处理。

语法：

try {
    // 可能会抛出异常的代码
} catch (ExceptionType e) {
    // 处理异常的代码
}

示例：

try {
    int result = 10 / 0;  // 可能会抛出 ArithmeticException
} catch (ArithmeticException e) {
    System.out.println("不能除以零");
}

在这个例子中，由于尝试将 10 除以 0，try 块会抛出 ArithmeticException，然后 catch 块捕获该异常并输出 "不能除以零"。

2.2 多个 catch 块

一个 try 块可以有多个 catch 块，用于捕获不同类型的异常。

示例：

try {
    int[] numbers = {1, 2, 3};
    System.out.println(numbers[5]);  // 可能会抛出 ArrayIndexOutOfBoundsException
} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
    System.out.println("数组索引越界");
} catch (Exception e) {
    System.out.println("发生了其他异常");
}

在这个例子中，如果数组访问越界，会捕获到 ArrayIndexOutOfBoundsException 并输出相应的信息。

2.3 finally 块

finally 块中的代码无论是否发生异常都会执行，通常用于释放资源，如关闭文件、释放数据库连接等。

示例：

try {
    int result = 10 / 2;
    System.out.println("结果是: " + result);
} catch (ArithmeticException e) {
    System.out.println("不能除以零");
} finally {
    System.out.println("执行 finally 块，无论是否发生异常");
}

在这个例子中，无论 try 块是否抛出异常，finally 块中的代码都会执行。

2.4 throw 和 throws

throw：用于手动抛出一个异常。
throws：用于声明一个方法可能抛出的异常。

示例：

public void checkAge(int age) {
    if (age < 18) {
        throw new IllegalArgumentException("年龄必须大于 18 岁");
    }
}

public void readFile(String fileName) throws IOException {
    // 方法声明中使用 throws
    FileReader reader = new FileReader(fileName);
}

在 checkAge() 方法中，当 age 小于 18 时，手动抛出 IllegalArgumentException 异常。

3. 自定义异常

在 Java 中，可以创建自定义异常类，以满足应用程序的特定需求。自定义异常类通常继承自 Exception 或 RuntimeException。

示例：

// 自定义异常类
public class InvalidAgeException extends Exception {
    public InvalidAgeException(String message) {
        super(message);
    }
}

public class Main {
    public void validateAge(int age) throws InvalidAgeException {
        if (age < 0) {
            throw new InvalidAgeException("年龄不能为负数");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Main main = new Main();
        try {
            main.validateAge(-5);
        } catch (InvalidAgeException e) {
            System.out.println(e.getMessage());
        }
    }
}

在这个例子中，InvalidAgeException 是自定义的异常类，用于处理年龄非法的情况。