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：

ThreeTwoOneError: / by zeroIgnore...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!");            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");}