Java中的异常处理|极客教程

Java中的异常处理

在软件开发过程中，异常是一个很重要的概念，它是指在程序执行过程中发生的错误或意外情况。在Java中，异常是一个类，它继承自Throwable类，所有的异常类都是这个类的子类。在Java中，异常主要分为两种：受检异常（Checked Exception）和非受检异常（Unchecked Exception）。

受检异常

受检异常是编译器强制要求处理的异常，如果我们的代码调用了可能会抛出受检异常的方法，那么我们必须处理这个异常，否则编译器会报错。在Java中，所有受检异常都是Exception类的子类，例如FileNotFoundException、IOException等。

import java.io.File;
import java.io.FileReader;
import java.io.FileNotFoundException;

public class CheckedExceptionExample {
    public static void main(String[] args) {
        File file = new File("example.txt");
        try {
            FileReader reader = new FileReader(file);
        } catch (FileNotFoundException e) {
            System.err.println("文件未找到");
        }
    }
}

在上面的示例中，我们尝试创建一个FileReader对象来读取一个文件，由于文件不存在会抛出FileNotFoundException，所以我们在try-catch块中捕获这个异常，并输出错误信息。

非受检异常

非受检异常是指在程序执行过程中发生的错误，通常是由程序逻辑错误引起的。非受检异常也称为运行时异常（Runtime Exception），它们都是RuntimeException类或其子类的实例。常见的非受检异常有NullPointerException、IndexOutOfBoundsException等。

public class UncheckedExceptionExample {
    public static void main(String[] args) {
        String str = null;
        System.out.println(str.length());
    }
}

在上面的示例中，我们故意将一个字符串赋值为null，然后尝试调用这个字符串的length()方法，由于空指针异常会导致程序崩溃。

try-catch块

在Java中，异常处理通常通过try-catch块来实现。try块用来包裹可能会抛出异常的代码块，catch块用来捕获异常并处理。一个try块可以包含多个catch块，每个catch块捕获不同类型的异常。

public class TryCatchExample {
    public static void main(String[] args) {
        int[] array = {1, 2, 3};
        try {
            System.out.println(array[3]);
        } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
            System.err.println("数组越界");
        } catch (Exception e) {
            System.err.println("其他异常");
        }
    }
}

在上面的示例中，我们尝试访问数组中索引为3的元素，由于数组越界会抛出ArrayIndexOutOfBoundsException异常，我们在catch块中捕获这个异常并输出错误信息。

finally块

除了try-catch块外，Java还提供了finally块来执行清理工作，无论有没有异常发生，finally块中的代码都会被执行。

public class FinallyExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            System.out.println(1 / 0);
        } catch (ArithmeticException e) {
            System.err.println("除以零异常");
        } finally {
            System.out.println("finally块被执行");
        }
    }
}

在上面的示例中，我们故意进行了除以零运算，会抛出ArithmeticException异常，然后finally块中的代码会被执行。

throws关键字

在方法声明中，我们可以使用throws关键字声明可能抛出的异常，这样可以将异常的处理交给调用者处理。

import java.io.FileNotFoundException;

public class ThrowsExample {
    public void readFile() throws FileNotFoundException {
        throw new FileNotFoundException("文件未找到");
    }

    public static void main(String[] args) {
        ThrowsExample example = new ThrowsExample();
        try {
            example.readFile();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            System.err.println("文件未找到");
        }
    }
}

在上面的示例中，readFile方法声明了可能抛出FileNotFoundException异常，然后在main方法中调用这个方法并捕获异常。

自定义异常

除了Java提供的异常类外，我们也可以自定义异常类来满足特定需求。自定义异常类一般是Exception类的子类。

public class CustomExceptionExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            throw new CustomException("自定义异常");
        } catch (CustomException e) {
            System.err.println(e.getMessage());
        }
    }

    static class CustomException extends Exception {
        public CustomException(String message) {
            super(message);
        }
    }
}

在上面的示例中，我们定义了一个自定义异常类CustomException，然后在main方法中抛出这个异常并捕获并输出异常信息。

异常链

Java中的异常处理机制支持异常链，即一个异常引起的另一个异常，我们可以通过getCause()方法获取引起当前异常的原因。

public class ExceptionChainExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            try {
                int[] array = {1, 2, 3};
                System.out.println(array[3]);
            } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
                throw new RuntimeException("数组越界", e);
            }
        } catch (RuntimeException e) {
            System.err.println(e.getMessage());
            System.err.println("引起异常的原因：" + e.getCause().getMessage());
        }
    }
}

在上面的示例中，我们首先捕获了数组越界异常，并将其作为原因抛出一个运行时异常，然后在外层catch块中输出引起异常的原因。