Java进阶one 异常

前言

• Java进阶课程的第一篇，异常相关内容。

• 学习完基础之后就是进阶的内容了。

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包含的知识

1. 异常的基础知识

• 异常的概念：异常是在程序执行过程中发生的、中断程序正常流程的事件。
• 异常的分类：
  • 运行时异常（RuntimeException及其子类）：这类异常通常由编程错误引起，如空指针访问、数组越界等。它们不需要在方法签名中声明，也不强制要求捕获。
  • 编译时异常（非RuntimeException）：这类异常通常由外部因素引起，如文件不存在、网络连接失败等。它们必须在方法签名中声明或在方法内部捕获。

2. 异常处理机制

• try-catch 结构：用于捕获和处理异常。try块中放置可能抛出异常的代码，catch块中处理捕获到的异常。
• finally 块：无论是否发生异常，finally块中的代码都会被执行，通常用于资源的释放。
• throw 关键字：用于手动抛出异常。
• throws 关键字：用于声明一个方法可能会抛出的异常。

3. 预定义异常

• ArrayIndexOutOfBoundsException：数组下标越界异常。
• ArithmeticException：算术异常，例如除以零。
• NullPointerException：空指针异常，尝试访问空对象的方法或属性。
• ParseException：解析异常，通常发生在日期或数字的解析过程中。
• FileNotFoundException：文件未找到异常，尝试读取不存在的文件时抛出。

4. 自定义异常

• 继承Exception：创建自定义的编译时异常。
• 继承RuntimeException：创建自定义的运行时异常。
• 构造器：自定义异常类通常需要重写构造器，以便传递异常消息。

5. 异常处理策略

• 向上抛出：将异常抛给调用者处理，适用于无法在当前层级解决异常的情况。
• 捕获并处理：在当前层级捕获异常并尝试解决问题，或者记录错误信息并给出用户友好的反馈。
• 记录异常：使用e.printStackTrace()或其他日志工具记录异常信息，便于调试和问题追踪。

6. 具体示例

• show() 方法：演示了运行时异常的几种常见类型。
• show1() 方法：演示了编译时异常的处理方式。
• div(int a, int b) 方法：展示了如何在方法中检查参数合法性并抛出异常。
• saveAge0(int age) 和 saveAge1(int age) 方法：演示了自定义异常的使用，分别处理编译时异常和运行时异常。

7. 注意

• 具体异常类型：尽量使用具体的异常类型，而不是通用的Exception，以便更精确地处理特定的错误情况。

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具体代码

package ADV_0;
 
import java.io.FileInputStream;
import java.io.InputStream;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.Scanner;
 
public class ADVZc0 {
    public static void main(String[] args) {
        // 异常的基本作用
        show();
        try {
            // 监视代码，出现异常，会被catch拦截住这个异常
            show1();
        } catch (Exception e) {  // Exception 是所有异常的父类
            e.printStackTrace(); // 打印这个异常信息
        }
 
        // 异常的作用
        System.out.println("==div程序开始执行...==");
        try {
            System.out.println(div(10, 0));
            System.out.println("底层方法执行成功");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("底层方法执行失败");
        }
        System.out.println("==程序结束==");
 
        // 自定义异常
        System.out.println("==age0程序开始执行...==");
        try {
            saveAge0(300);
            System.out.println("成功");
        } catch (ItheimaAgeIllegalException e) {// 不同点
            e.printStackTrace();
            System.out.println("失败");
        }
        System.out.println("==程序结束==");
 
        // 自定义异常-运行时异常
        System.out.println("==age1程序开始执行...==");
        try {
            saveAge0(300);
            System.out.println("成功");
        } catch (Exception e) { // 不同点
            e.printStackTrace();
            System.out.println("失败");
        }
        System.out.println("==程序结束==");
 
        // 异常的处理方案1： 底层异常都抛出去给最外层调用者，最外层捕获异常，记录异常，响应合适信息给用户观看
        System.out.println("==程序开始执行show2...==");
        try {
            show2();
            System.out.println("操作成功");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("操作失败");
        }
        System.out.println("==程序结束==");
 
        // 异常的处理方案2：捕获异常对象，尝试重新修复。
        // 接收用户的一个定价
        System.out.println("==shop程序开始执行...==");
        while (true) {
            try {
                double price = userInputPrice();
                System.out.println("用户成功设置了商品定价：" + price);
                break;
            } catch (Exception e) {
                System.out.println("您输入的数据是瞎搞的，请不要瞎输入价格！");
            }
        }
        System.out.println("==程序结束==");
    }
 
    // 定义一个方法认识运行时异常
    public static void show(){
        System.out.println("==程序开始执行show...==");
        // 运行异常：运行阶段报错，继承自 RuntimeException
        int[] arr = {1,2,3};
        // System.out.println(arr[3]); // ArrayIndexOutOfBoundsException
 
        // System.out.println(10/0); // ArithmeticException
 
        // 空指针异常
        //String str = null;System.out.println(str);System.out.println(str.length()); // NullPointerException
        System.out.println("==程序结束==");
    }
 
    public static void show1() throws Exception {
        System.out.println("==程序开始执行show1...==");
        // 编译异常：编译阶段报错，编译不通过
        String str = "2024-11-25 8:30:00";
        // 把字符串时间解析成Java中的一个日期对象
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy/MM/dd HH:mm:ss");
        Date date = sdf.parse(str); // 编译时异常，提醒程序员这里的程序很容易出错，请注意
        System.out.println(date);
        // 任意输入一个图片路径
        InputStream is = new FileInputStream("D:/tupian.png");
 
        System.out.println("==程序结束==");
    }
 
    // 两数相除返回结果
    public static int div(int a, int b) throws Exception {
        if(b == 0){
            System.out.println("除数不能为0，您的参数有问题！");
            // 可以返回一个异常给上层调用者，返回的异常还能告知上层底层是执行成功了还是执行失败了
            throw new Exception("除数不能为0，您的参数有问题！(红)");
        }
        int result = a / b;
        return result;
    }
 
    // 年龄小于1岁或者大于200岁是异常
    public static void saveAge0(int age) throws ItheimaAgeIllegalException {
        if(age < 1 || age > 200){
            // 年龄非法；抛出一个异常
            throw new ItheimaAgeIllegalException("年龄非法 age 不能低于1岁不能高于200岁");
        }else {
            System.out.println("年龄合法");
            System.out.println("保存年龄：" + age);
        }
    }
 
    // 年龄小于1岁或者大于200岁是异常
    public static void saveAge1(int age) {
        if(age < 1 || age > 200){
            // 年龄非法；抛出一个异常
            throw new ItheimaAgeIllegalRuntimeException("年龄非法 age 不能低于1岁不能高于200岁");
        }else {
            System.out.println("年龄合法");
            System.out.println("保存年龄：" + age);
        }
    }
 
    public static void show2() throws Exception {
        // 编译异常：编译阶段报错，编译不通过。
        String str = "2024-07-09 11:12:13";
        // 把字符串时间解析成Java中的一个日期对象。
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy/MM/dd HH:mm:ss");
        Date date = sdf.parse(str); // 编译时异常，提醒程序员这里的程序很容易出错，请您注意！
        System.out.println(date);
 
        InputStream is = new FileInputStream("D:/tupian.png");
    }
 
    public static double userInputPrice(){
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请您输入商品定价：");
        double price = sc.nextDouble();
        return price;
    }
}
 
 
 
/**
 * 自定义的编译异常
 * 1、继承Exception
 * 2、重写Exception的构造器。
 * 3、哪里需要用这个异常返回，哪里就throw
 */
class ItheimaAgeIllegalException extends Exception{//年龄
    public ItheimaAgeIllegalException() {
    }
 
    public ItheimaAgeIllegalException(String message) {
        super(message);
    }
}
 
/**
 * 自定义的运行异常
 * 1、继承RuntimeException
 * 2、重写RuntimeException的构造器。
 * 3、哪里需要用这个异常返回，哪里就throw
 */
class ItheimaAgeIllegalRuntimeException extends RuntimeException{//年龄
    public ItheimaAgeIllegalRuntimeException() {
    }
 
    public ItheimaAgeIllegalRuntimeException(String message) {
        super(message);
    }
}