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Java異常處理實例教程

作者：Eve Cole 更新時間：2025-04-30 10:48:02

1、什麼是異常?
首先，讓我們來看看下圖的例子：
在這個例子中，存在的錯誤碼由除以0的結果。由於除以0而導致異常： 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!"); }}

運行這個例子，得到的結果是：

可以看到控制台屏幕上的通知。錯誤通知是很清楚的，包括代碼行的信息。
讓我們通過下圖中的流程看看下面的程序：

  • 程序從(1)，(2)至(5)步驟正常運行。
  • 在步驟(6)程序除以0。
  • 程序跳轉出main 方法後，而(7)代碼行還沒有被執行。

我們將修改上述實施例的代碼。

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!"); }}

運行示例結果：

Three

Two

One

Error: / by zero

Ignore...

Let's go!

我們將按以下實例圖像的流程來解釋下面的程序。

  • 步驟(1)至(5)是完全正常的。
  • 異常發生在步驟(6)，除以0出現了問題。
  • 它立即跳到catch塊執行命令，步驟(7)被跳過。
  • 步驟(8)，(9)被執行。
  • 步驟(10)被執行。

2、 異常層次結構<br />這是Java異常的分層圖的模型。

最高的類是：Throwable

兩個直接子類是Error 和Exception。

在異常轉移有一個RuntimeException子類，包括Java中的編譯時未檢查異常。檢查並取消檢查在編譯時，在下一部分的實施示例中說明。

注意：您的類應該從兩個分支：Error或Exception繼承，而不是直接從Throwable繼承。

當一個動態鏈接失敗，或在虛擬機的一些其他的“硬”故障發生時，虛擬機引發這個錯誤。典型的Java程序不捕獲錯誤，所以Java程序都不會拋出任何錯誤。大多數程序拋出並捕獲從Exception類派生的對象。異常指示出現了一個問題，但是這些問題並不是嚴重系統性問題。你寫的大多數程序將會拋出和捕獲異常。

Exception類在Java包定義了許多子類。這些子類指明不同類型的可能會發生異常。 例如，NegativeArraySizeException表明程序試圖創建一個大小為負的數組。

一個導演的子類在Java語言中的特殊含義： RuntimeException類表示Java虛擬機中發生(在運行期間)的異常。運行時異常的一個例子是NullYiibaierException異常，其中，當一種方法試圖通過一個空引用來訪問對象的成員時就會引發。 NullYiibaierException 可以在任何地方出現某個程序試圖取消引用一個對象的引用。經常檢查異常捕獲的好處遠遠超過它的成本。

由於運行時異常是無所不在的，在試圖捕獲或指定所有的時間是徒勞的作法(不可讀和不可維護的代碼)， 編譯器允許運行時異常去未捕獲和指定。
Java包定義幾個RuntimeException類。您可以捕獲這些異常，就像其他異常。但是並不需要一種方法來指定它拋出運行時異常。此外可以創建自己的RuntimeException子類。 運行時異常- 下面討論包含何時以及如何使用運行時異常進行了深入探討。 3、使用try-catch處理異常

編寫從Exception 繼承的類。

AgeException.java

 package com.yiibai.tutorial.exception.basic;public class AgeException extends Exception { public AgeException(String message) { super(message); }}TooYoungException.javapackage 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類檢查年齡的檢查靜態方法。
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!"); }}

檢查異常和未經檢查的異常：
AgeException是Exception，TooOldException的子類和TooYoungException2是AgeException直接子類，所以它們是“Checked Exception”
在AgeUtils.checkAge(int)方法已經拋出異常，需要通過關鍵字“throws”，列出它們的方法聲明。或者可以聲明拋出更多的級別。
在使用AgeUtils.checkAge(int) 位置也必須進行處理，以捕獲異常，或繼續拋出去。

"Checked exception" 是由"Java Compiler"來檢查。

有兩個選擇：

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，我們將通過父類捕獲異常(超Exception類)。
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()); } }}

也可以組不同的異常在塊中來處理，如果它們對邏輯程序處理是相同的方式。
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
我們已習慣於通過try-catch 塊捕獲錯誤。 Try-catch-finally 來完全處理異常。

 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); } }}

這是程序的流程。 finally塊無論什麼情況下總會被執行。

5、 環繞異常

  • 我們需要一些類參與到這個例子：
  • Person: 模擬一個受試者招募到公司的信息：姓名，年齡，性別。
  • GenderException: 性別異常。
  • ValidateException: 異常評估求職者。
  • ValidateUtils: 靜態方法類綜合評價面試者。
  • 如果男性年齡在18-40之間的被認為是有效的。

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 類包有其他異常。
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和子類RuntimeException類及其子類都是“未檢查的例外”。它不是由Java編譯器在編譯時進行檢查。在某些情況下，你可以從這個分支繼承編寫自己的異常。

下面是屬於RuntimeException分支一些類(當然，這還不是全部)。
一些處理這種類型異常的例子：

6.1- NullYiibaierException
這是最常見的異常，通常會導致錯誤在程序中。異常被拋出，當你調用方法或訪問一個空對象的字段。
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!"); }}

運行示例的結果：

在現實中，像處理其他異常時，可以使用try-catch 來捕獲並處理這個異常。 然而，這是機械的，通常情況下，我們應該檢查，以確保在使用它之前，對像不為空值。
您可以更正上面的代碼，使其類似於下面的以避免空指針異常：

 // 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
當您試圖訪問一個無效的索引的數組元素就會發生此異常。例如，一個數組有10個元素可以訪問，但您訪問的是索引為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); }}

為了避免ArrayIndexOfBoundsException，我們更多的應該是檢查數組而不是使用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");}

以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助。

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