【Java】??認識例外、例外的基本使用、認識例外（例外詳解）??-有解無憂

前言

本篇文章你會學習到什么是例外，例外的基本語法使用，和自定義例外，干貨多多！！！

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一、例外的背景

初識例外

我們曾經的代碼中已經接觸了一些 “例外” 了. 例如

除以 0

public static void main(String[] args) {
        System.out.println(10 / 0);
    }

算術例外：
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陣列下標越界

陣列越界

int[] arr = {1, 2, 3};
System.out.println(arr[100]);
// 執行結果
Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 100

訪問 null 物件

空指標例外

public class Test {
    public int num = 10;
    public static void main(String[] args) {
        Test t = null;
        System.out.println(t.num);
   }
}
// 執行結果
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException

例外分為2種：

運行時例外（非受查例外）
- 算數例外陣列越界例外空指標例外都是程式運行的程序當中發生的例外
編譯時例外（受查例外）
- 比如使用clone方法在編譯前就劃紅線了就是編譯時例外

例外體系：

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我們來看一下空指標例外（其實是一個類繼承了運行時例外）
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對應上面的圖,

在看一下運行時例外：繼承了Exception（也可以看上面的圖）
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看一下Exception 繼承了Throwable：

通過這個圖我們得到一個結論：每一個例外都是一個類，例外之間的關系參考圖上繼承

我們看看Error

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這個就叫做錯誤
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例外和錯誤的區別：

錯誤：必須由程式員處理邏輯錯誤
例外：處理例外就OK了接下來繼續看

防御式編程:

錯誤在代碼中是客觀存在的. 因此我們要讓程式出現問題的時候及時通知程式猿. 我們有兩種主要的方式
LBYL: Look Before You Leap. 在操作之前就做充分的檢查.

EAFP: It’s Easier to Ask Forgiveness than Permission. “事后獲取原諒比事前獲取許可更容易”. 也就是先操作, 遇到問題再處理.

注意!!! 上面這兩個概念千萬不要背!
其實很好理解, 舉個栗子~~
比如老濕年輕的時候, 和你們師娘剛開始談物件. 我們都知道, 談物件需要有一些親密的動作, 比如 “拉小手” 這種. emmmmm 問題來了, 老濕去拉師娘的小手有兩種方式:

a) 老濕說, 妹子, 我拉你小手可以嘛? 獲取妹子的同意后, 再拉手(這就是 LBYL).

b) 老濕趁妹子不備, 直接拉住. 大不了妹子生氣了給老濕一巴掌, 老濕再道歉就是(這就是 EAFP).

例外的核心思想就是 EAFP.

例外的好處

例如, 我們用偽代碼演示一下開始一局王者榮耀的程序.
LBYL 風格的代碼(不使用例外)

boolean ret = false;
ret = 登陸游戲();
if (!ret) {
 處理登陸游戲錯誤;
    return; }
ret = 開始匹配();
if (!ret) {
 處理匹配錯誤;
    return; }
ret = 游戲確認();
if (!ret) {
 處理游戲確認錯誤;
    return; }
ret = 選擇英雄();
if (!ret) {
    處理選擇英雄錯誤;
    return; }
ret = 載入游戲畫面();
if (!ret) {
 處理載入游戲錯誤;
    return; }

EAFP 風格的代碼(使用例外)

try {
    登陸游戲();
    開始匹配();
    游戲確認();
    選擇英雄();
    載入游戲畫面();
   ...
} catch (登陸游戲例外) {
    處理登陸游戲例外;
} catch (開始匹配例外) {
 處理開始匹配例外;
} catch (游戲確認例外) {
 處理游戲確認例外;
} catch (選擇英雄例外) {
 處理選擇英雄例外;
} catch (載入游戲畫面例外) {
 處理載入游戲畫面例外; }

對比兩種不同風格的代碼, 我們可以發現, 使用第一種方式, 正常流程和錯誤處理流程代碼混在一起, 代碼整體顯的比較混亂. 而第二種方式正常流程和錯誤流程是分離開的, 更容易理解代碼

二、例外的基本用法

基本語法

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try 代碼塊中放的是可能出現例外的代碼.
catch 代碼塊中放的是出現例外后的處理行為.
finally 代碼塊中的代碼用于處理善后作業, 會在最后執行.
其中 catch 和 finally 都可以根據情況選擇加或者不加.

代碼：

public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1, 2, 3};
        System.out.println("before");
        System.out.println(arr[100]);
        System.out.println("after");
    }

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解釋：

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我們發現一旦出現例外, 程式就終止了. after 沒有正確輸出

為什么？

當沒有處理例外的時候一旦程式發生了例外之后，這個例外會交給jvm，如果給jvm處理例外，那么程式一定會終止，

我們來自己處理例外：catch一定要捕獲相應的例外(沒有捕獲到就交給了JVM了)
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結果：

但是下面的也不會執行了

相比上面的我們處理了例外，讓程式可以繼續運行下去了

那上面是沒有例外訊息的提示了，我們還想要些提示怎么搞呢？？

使用：e.printStackTrace(); after還是正常出來

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這個紅字可以進行參考，

代碼示例 catch 可以有多個：

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一段代碼可能會拋出多種不同的例外, 不同的例外有不同的處理方式. 因此可以搭配多個 catch 代碼塊.
如果多個例外的處理方式是完全相同, 也可以寫成這樣

代碼示例 也可以用一個 catch 捕獲所有例外(不推薦)

int[] arr = {1, 2, 3};
try {
    System.out.println("before");
    arr = null;
    System.out.println(arr[100]);
    System.out.println("after");
} catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
}
System.out.println("after try catch");

為什么不推薦了，因為exception 范圍太大了，不好排查

代碼示例 finally 的執行不需要條件

int[] arr = {1, 2, 3};
try {
    System.out.println("before");
    arr = null;
    System.out.println(arr[100]);
    System.out.println("after");
} catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
} finally {
    System.out.println("finally code");
}

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finally 無論有沒有例外都會最后執行

代碼示例 使用 try 負責回收資源

Scanner.close()可以釋放資源可以寫到finally里面，也可以直接寫到try里面

try (Scanner sc = new Scanner(System.in)) {
    int num = sc.nextInt();
    System.out.println("num = " + num);
} catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
}

代碼示例 如果向上一直傳遞都沒有合適的方法處理例外, 最終就會交給 JVM 處理, 程式就會例外終止(和我們最開始未使用 try catch 時是一樣的).

public static void main(String[] args) {
    try {
        func();
   } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
        e.printStackTrace();
   }
    System.out.println("after try catch");
}
public static void func() {
    int[] arr = {1, 2, 3};
    System.out.println(arr[100]);
}
// 直接結果
java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 100
 at demo02.Test.func(Test.java:18)
 at demo02.Test.main(Test.java:9)
after try catch

可以看見上面代碼是func可以有例外，但是在main方法里面處理了的

例外處理流程

程式先執行 try 中的代碼
如果 try 中的代碼出現例外, 就會結束 try 中的代碼, 看和 catch 中的例外型別是否匹配.
如果找到匹配的例外型別, 就會執行 catch 中的代碼
如果沒有找到匹配的例外型別, 就會將例外向上傳遞到上層呼叫者.
無論是否找到匹配的例外型別, finally 中的代碼都會被執行到(在該方法結束之前執行).
如果上層呼叫者也沒有處理的了例外, 就繼續向上傳遞.
一直到 main 方法也沒有合適的代碼處理例外, 就會交給 JVM 來進行處理, 此時程式就會例外終止.

關于例外的處理方式

例外的種類有很多, 我們要根據不同的業務場景來決定.

對于比較嚴重的問題(例如和算錢相關的場景), 應該讓程式直接崩潰, 防止造成更嚴重的后果

對于不太嚴重的問題(大多數場景), 可以記錄錯誤日志, 并通過監控報警程式及時通知程式猿

對于可能會恢復的問題(和網路相關的場景), 可以嘗試進行重試.

在我們當前的代碼中采取的是經過簡化的第二種方式. 我們記錄的錯誤日志是出現例外的方法呼叫資訊, 能很快

速的讓我們找到出現例外的位置. 以后在實際作業中我們會采取更完備的方式來記錄例外資訊

拋出例外

除了 Java 內置的類會拋出一些例外之外, 程式猿也可以手動拋出某個例外. 使用 throw 關鍵字完成這個操作

public static void main(String[] args) { 
 System.out.println(divide(10, 0)); 
} 
public static int divide(int x, int y) { 
 if (y == 0) { 
 throw new ArithmeticException("拋出除 0 例外"); 
 } 
 return x / y; 
} 
// 執行結果
Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: 拋出除 0 例外
 at demo02.Test.divide(Test.java:14) 
 at demo02.Test.main(Test.java:9)

在這個代碼中, 我們可以根據實際情況來拋出需要的例外. 在構造例外物件同時可以指定一些描述性資訊.

例外說明
我們在處理例外的時候, 通常希望知道這段代碼中究竟會出現哪些可能的例外.

我們可以使用 throws 關鍵字, 把可能拋出的例外顯式的標注在方法定義的位置. 從而提醒呼叫者要注意捕獲這些例外.

public static int divide(int x, int y) throws ArithmeticException { 
 if (y == 0) { 
 throw new ArithmeticException("拋出除 0 例外"); 
 } 
 return x / y; 
}