【Java基础】Java异常捕捉，throws/throw、finally、try、catch关键字的含义与运用

用户11865655

发布于 2025-10-13 16:55:03

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代码可运行

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代码可运行

1. Java 异常处理：

异常是程序中的一些错误，但并不是所有的错误都是异常，并且错误有时候是可以避免的。

比如说，你的代码少了一个分号，那么运行出来结果是提示是错 java.lang.Error；
如果你用System.out.println(11/0)，那么你是因为你用0做了除数，会抛出 java.lang.ArithmeticException 的异常。

1.1 异常分析

异常发生的原因有很多，通常包含以下几大类：

用户输入了非法数据。
要打开的文件不存在。
网络通信时连接中断，或者JVM内存溢出。这些异常有的是因为用户错误引起，有的是程序错误引起的，还有其它一些是因为物理错误引起的。

一要理解Java异常处理是如何工作的，你需要掌握以下三种类型的异常：

检查性异常：

最具代表的检查性异常是用户错误或问题引起的异常，这是程序员无法预见的。
例如要打开一个不存在文件时，一个异常就发生了，这些异常在编译时不能被简单地忽略。

运行时异常：

运行时异常是可能被程序员避免的异常。
与检查性异常相反，运行时异常可以在编译时被忽略。

错误：

错误不是异常，而是脱离程序员控制的问题。
错误在代码中通常被忽略。
例如，当栈溢出时，一个错误就发生了，它们在编译也检查不到的。

1.2 Exception 类的层次

所有的异常类是从 java.lang.Exception 类继承的子类。
Exception 类是 Throwable 类的子类。除了Exception类外，Throwable还有一个子类Error 。

Java 程序通常不捕获错误。错误一般发生在严重故障时，它们在Java程序处理的范畴之外。

Error 用来指示运行时环境发生的错误。例如，JVM 内存溢出。一般地，程序不会从错误中恢复。
异常类有两个主要的子类：IOException 类和 RuntimeException 类。

在 Java 内置类中，有大部分常用检查性和非检查性异常。

捕获异常：

使用 try 和 catch 关键字可以捕获异常。
try/catch 代码块放在异常可能发生的地方。
try/catch代码块中的代码称为保护代码。

使用 try/catch 的语法如下：

try
{
   // 程序代码
}catch(ExceptionName e1)
{
   //Catch 块
}

Catch 语句包含要捕获异常类型的声明。
当保护代码块中发生一个异常时，try 后面的 catch 块就会被检查。
如果发生的异常包含在 catch 块中，异常会被传递到该 catch 块，这和传递一个参数到方法是一样。

下面的例子中声明有两个元素的一个数组，当代码试图访问数组的第三个元素的时候就会抛出一个异常。

import java.io.*;
public class ExcepTest{
   public static void main(String args[]){
      try{
         int a[] = new int[2];
         System.out.println("Access element three :" + a[3]);
      }catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e){
         System.out.println("Exception thrown  :" + e);
      }
      System.out.println("Out of the block");
   }
}

以上代码编译运行输出结果如下：

Exception thrown  :java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 3
Out of the block

1.3 多重捕获块：

一个 try 代码块后面跟随多个 catch 代码块的情况就叫多重捕获。

多重捕获块的语法如下所示：

try{ // 程序代码 }
catch(异常类型1 异常的变量名1){ // 程序代码 }
catch(异常类型2 异常的变量名2){ // 程序代码 }
catch(异常类型2 异常的变量名2){ // 程序代码 }

上面的代码段包含了 3 个 catch块。

可以在 try 语句后面添加任意数量的 catch 块。

如果保护代码中发生异常，异常被抛给第一个 catch 块。

如果抛出异常的数据类型与 ExceptionType1 匹配，它在这里就会被捕获。
如果不匹配，它会被传递给第二个 catch 块。
直到异常被捕获或者通过所有的 catch 块。

1.4 throws/throw 关键字：

如果一个方法没有捕获到一个检查性异常，那么该方法必须使用 throws 关键字来声明。throws 关键字放在方法签名的尾部。

也可以使用 throw 关键字抛出一个异常，无论它是新实例化的还是刚捕获到的。

下面方法的声明抛出一个 RemoteException 异常：

import java.io.*;
public class className
{
  public void deposit(double amount) throws RemoteException

  {
    // Method implementation
    throw new RemoteException();
  }
  //Remainder of class definition
}

！一个方法可以声明抛出多个异常，多个异常之间用逗号隔开。

例如，下面的方法声明抛出 RemoteException 和 InsufficientFundsException：

import java.io.*;
public class className
{
   public void withdraw(double amount) throws RemoteException,InsufficientFundsException
   {
       // Method implementation
   }
   //Remainder of class definition
}

1.5 finally关键字：

finally 关键字用来创建在 try 代码块后面执行的代码块。
无论是否发生异常，finally 代码块中的代码总会被执行。=
在 finally 代码块中，可以运行清理类型等收尾善后性质的语句。

finally 代码块出现在 catch 代码块最后，语法如下：

try{ // 程序代码 }
catch(异常类型1 异常的变量名1){ // 程序代码 }
catch(异常类型2 异常的变量名2){ // 程序代码 }
finally{ // 程序代码 }

注意下面事项：

catch 不能独立于 try 存在。
在 try/catch 后面添加 finally 块并非强制性要求的。
try 代码后不能既没 catch 块也没 finally 块。
try, catch, finally 块之间不能添加任何代码。

1.6 声明自定义异常:

在 Java 中你可以自定义异常。编写自己的异常类时需要记住下面的几点。

所有异常都必须是 Throwable 的子类。
如果希望写一个检查性异常类，则需要继承 Exception 类。
如果你想写一个运行时异常类，那么需要继承 RuntimeException 类。

可以像下面这样定义自己的异常类：

class MyException extends Exception{ }

只继承Exception 类来创建的异常类是检查性异常类。

下面的 InsufficientFundsException 类是用户定义的异常类，它继承自 Exception。

一个异常类和其它任何类一样，包含有变量和方法。

以下实例是一个银行账户的模拟，通过银行卡的号码完成识别，可以进行存钱和取钱的操作。

import java.io.*;
//自定义异常类，继承Exception类
public class InsufficientFundsException extends Exception
{
  //此处的amount用来储存当出现异常（取出钱多于余额时）所缺乏的钱
  private double amount;
  public InsufficientFundsException(double amount)
  {
    this.amount = amount;
  }
  public double getAmount()
  {
    return amount;
  }
}

为了展示如何使用我们自定义的异常类，在下面的 CheckingAccount 类中包含一个 withdraw() 方法抛出一个 InsufficientFundsException 异常。

import java.io.*;
//此类模拟银行账户
public class CheckingAccount
{
  //balance为余额，number为卡号
   private double balance;
   private int number;
   public CheckingAccount(int number)
   {
      this.number = number;
   }
  //方法：存钱
   public void deposit(double amount)
   {
      balance += amount;
   }
  //方法：取钱
   public void withdraw(double amount) throws InsufficientFundsException
   {
      if(amount <= balance)
      {
         balance -= amount;
      }
      else
      {
         double needs = amount - balance;
         throw new InsufficientFundsException(needs);
      }
   }
  //方法：返回余额
   public double getBalance()
   {
      return balance;
   }
  //方法：返回卡号
   public int getNumber()
   {
      return number;
   }
}

下面的 BankDemo 程序示范了如何调用 CheckingAccount 类的 deposit() 和 withdraw() 方法。

public class BankDemo
{
   public static void main(String [] args)
   {
      CheckingAccount c = new CheckingAccount(101);
      System.out.println("Depositing $500...");
      c.deposit(500.00);
      try
      {
         System.out.println("\nWithdrawing $100...");
         c.withdraw(100.00);
         System.out.println("\nWithdrawing $600...");
         c.withdraw(600.00);
      }catch(InsufficientFundsException e)
      {
         System.out.println("Sorry, but you are short $" + e.getAmount());
         e.printStackTrace();
      }
    }
}

编译上面三个文件，并运行程序 BankDemo，得到结果如下所示：

Depositing $500...
Withdrawing $100...
Withdrawing $600...
Sorry, but you are short $200.0
InsufficientFundsException
        at CheckingAccount.withdraw(CheckingAccount.java:25)
        at BankDemo.main(BankDemo.java:13)

1.7 通用异常:

在Java中定义了两种类型的异常和错误。

JVM(Java虚拟机) 异常：
- 由 JVM 抛出的异常或错误。
- 例如：NullPointerException 类，ArrayIndexOutOfBoundsException 类，ClassCastException 类。
程序级异常：
- 由程序或者API程序抛出的异常。
- 例如 IllegalArgumentException 类，IllegalStateException 类。