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Java 异常处理介绍

article 2025/1/26 17:50:25

Java学习资料

在 Java 编程中，异常处理是一项至关重要的机制，它允许我们有效地管理程序运行时可能出现的错误情况。通过合理的异常处理，程序能够更加健壮、稳定，并且具有更好的用户体验。

一、异常的概念

异常，简单来说，就是在程序运行过程中出现的不符合正常逻辑的情况。例如，当程序尝试读取一个不存在的文件时，或者进行除法运算时除数为零，这些都会导致异常的发生。异常的出现打断了程序的正常执行流程，如果不加以处理，程序可能会崩溃或者产生不可预测的结果。

二、异常的分类

在 Java 中，异常被分为两大类：检查型异常（Checked Exception）和非检查型异常（Unchecked Exception）。

检查型异常：

这类异常在编译时就被编译器检查。如果一个方法可能抛出检查型异常，那么该方法必须显式地声明抛出该异常，或者在方法内部对异常进行处理。例如，IOException 就是一种常见的检查型异常，当我们进行文件读取或写入操作时，可能会遇到文件不存在、权限不足等问题，从而抛出 IOException。

非检查型异常：

包括运行时异常（Runtime Exception）和错误（Error）。运行时异常在运行时才会被检测到，例如 NullPointerException（空指针异常）、ArrayIndexOutOfBoundsException（数组越界异常）等，这些异常通常是由于程序逻辑错误导致的。错误则是指那些严重的、通常无法恢复的问题，比如 OutOfMemoryError（内存溢出错误），这类错误一般不应该由程序员通过常规的异常处理机制来处理。

三、异常处理机制

Java 提供了 try-catch-finally 语句来处理异常。
try 块：将可能会抛出异常的代码放在 try 块中。

catch 块：紧跟在 try 块之后，用于捕获并处理 try 块中抛出的异常。一个 try 块可以有多个 catch 块，每个 catch 块用于捕获特定类型的异常。

finally 块：无论 try 块中是否抛出异常，finally 块中的代码都会被执行。通常用于释放资源，比如关闭文件、数据库连接等。

以下是一个简单的示例：

import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.util.Scanner;

public class ExceptionHandlingExample {
    public static void main(String[] args) {
        File file = new File("nonexistent.txt");
        try {
            Scanner scanner = new Scanner(file);
            while (scanner.hasNextLine()) {
                System.out.println(scanner.nextLine());
            }
            scanner.close();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            System.out.println("文件未找到: " + e.getMessage());
        } finally {
            System.out.println("无论是否发生异常，都会执行这里");
        }
    }
}

在这个例子中，我们尝试读取一个不存在的文件，可能会抛出 FileNotFoundException，通过 catch 块捕获并处理这个异常，最后在 finally 块中执行一些清理操作。

四、抛出异常

除了捕获异常，我们还可以手动抛出异常。使用throw关键字可以抛出一个异常对象。例如：

public class ThrowExceptionExample {
    public static void main(String[] args) {
        int num = -5;
        if (num < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("数字不能为负数");
        }
        System.out.println("数字是: " + num);
    }
}

在这个例子中，如果num小于 0，我们就抛出一个IllegalArgumentException。

五、自定义异常

在某些情况下，Java 内置的异常类型不能满足我们的需求，这时我们可以自定义异常。自定义异常需要继承自Exception类（检查型异常）或RuntimeException类（非检查型异常）。

// 自定义检查型异常
class MyCheckedException extends Exception {
    public MyCheckedException(String message) {
        super(message);
    }
}


// 自定义非检查型异常
class MyUncheckedException extends RuntimeException {
    public MyUncheckedException(String message) {
        super(message);
    }
}