Java异常处理实例教程

1-
异常是什么?
2-异常层次结构

3- 使用try-catch处理异常

4- try-catch-finally
5- 异常绕包

6- RuntimeException和子类

6.1- NullYiibaierException
6.2- ArrayIndexOfBoundException

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。

Errors

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。

Exceptions

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.

Runtime Exceptions

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

我们编写从 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!");
c2e9

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");
}