异常处理

异常处理让程序更健壮，本课学习Java中的异常处理机制。

什么是异常

异常是程序运行时发生的错误。

异常分类

TEXT

Throwable
├── Error（严重错误，程序无法处理）
│   ├── OutOfMemoryError
│   └── StackOverflowError
└── Exception（异常，程序可以处理）
    ├── 受检异常（必须处理）
    │   ├── IOException
    │   └── SQLException
    └── 非受检异常（RuntimeException）
        ├── NullPointerException
        ├── ArrayIndexOutOfBoundsException
        └── NumberFormatException

try-catch

语法

JAVA

try {
    // 可能抛出异常的代码
} catch (异常类型 变量名) {
    // 处理异常
}

示例：基本异常处理

JAVA

public class TryCatchDemo {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            int result = 10 / 0;
            System.out.println(result);
        } catch (ArithmeticException e) {
            System.out.println("发生算术异常：" + e.getMessage());
        }
        System.out.println("程序继续执行");
    }
}

输出：

TEXT

发生算术异常：/ by zero
程序继续执行

多个catch

JAVA

try {
    // 可能抛出多种异常的代码
} catch (异常类型1 e1) {
    // 处理异常1
} catch (异常类型2 e2) {
    // 处理异常2
} catch (Exception e) {
    // 处理其他异常
}

示例：多个catch

JAVA

public class MultiCatch {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            String s = "abc";
            int num = Integer.parseInt(s);
            int result = 10 / num;
        } catch (NumberFormatException e) {
            System.out.println("数字格式错误：" + e.getMessage());
        } catch (ArithmeticException e) {
            System.out.println("算术错误：" + e.getMessage());
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("其他错误：" + e.getMessage());
        }
    }
}

try-catch-finally

finally块无论是否发生异常都会执行。

语法

JAVA

try {
    // 可能抛出异常的代码
} catch (异常类型 e) {
    // 处理异常
} finally {
    // 无论是否异常都会执行
}

示例：finally

JAVA

public class FinallyDemo {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            System.out.println("try块");
            int result = 10 / 0;
        } catch (ArithmeticException e) {
            System.out.println("catch块");
        } finally {
            System.out.println("finally块");
        }
    }
}

输出：

TEXT

try块
catch块
finally块

示例：资源释放

JAVA

import java.io.*;

public class ResourceDemo {
    public static void main(String[] args) {
        FileReader reader = null;
        try {
            reader = new FileReader("test.txt");
            // 读取文件
        } catch (FileNotFoundException e) {
            System.out.println("文件不存在");
        } finally {
            // 释放资源
            if (reader != null) {
                try {
                    reader.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

try-with-resources

Java 7引入，自动关闭资源。

语法

JAVA

try (资源类型 变量 = new 资源()) {
    // 使用资源
} catch (异常类型 e) {
    // 处理异常
}

示例：try-with-resources

JAVA

import java.io.*;

public class TryWithResources {
    public static void main(String[] args) {
        // 自动关闭资源
        try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("test.txt"))) {
            String line = reader.readLine();
            System.out.println(line);
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("读取错误：" + e.getMessage());
        }
        // reader自动关闭，不需要finally
    }
}

throw和throws

throw：抛出异常

JAVA

public static int divide(int a, int b) {
    if (b == 0) {
        throw new ArithmeticException("除数不能为0");
    }
    return a / b;
}

throws：声明异常

JAVA

public static void readFile(String path) throws FileNotFoundException {
    FileReader reader = new FileReader(path);
}

示例：throw和throws

JAVA

public class ThrowDemo {
    public static int divide(int a, int b) {
        if (b == 0) {
            throw new ArithmeticException("除数不能为0");
        }
        return a / b;
    }
    
    public static void validateAge(int age) {
        if (age < 0 || age > 150) {
            throw new IllegalArgumentException("年龄不合法：" + age);
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        try {
            System.out.println(divide(10, 0));
        } catch (ArithmeticException e) {
            System.out.println(e.getMessage());  // 除数不能为0
        }
        
        try {
            validateAge(-5);
        } catch (IllegalArgumentException e) {
            System.out.println(e.getMessage());  // 年龄不合法：-5
        }
    }
}

自定义异常

步骤

继承Exception或RuntimeException
提供构造方法

示例：自定义异常

JAVA

// 自定义异常类
public class InsufficientBalanceException extends Exception {
    private double balance;
    private double amount;
    
    public InsufficientBalanceException(double balance, double amount) {
        super("余额不足：余额" + balance + "，取款" + amount);
        this.balance = balance;
        this.amount = amount;
    }
    
    public double getBalance() {
        return balance;
    }
    
    public double getAmount() {
        return amount;
    }
}

// 使用自定义异常
public class BankAccount {
    private double balance;
    
    public BankAccount(double balance) {
        this.balance = balance;
    }
    
    public void withdraw(double amount) throws InsufficientBalanceException {
        if (amount > balance) {
            throw new InsufficientBalanceException(balance, amount);
        }
        balance -= amount;
        System.out.println("取款成功，余额：" + balance);
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        BankAccount account = new BankAccount(1000);
        
        try {
            account.withdraw(500);   // 取款成功，余额：500.0
            account.withdraw(800);   // 抛出异常
        } catch (InsufficientBalanceException e) {
            System.out.println(e.getMessage());
            System.out.println("余额：" + e.getBalance());
            System.out.println("取款：" + e.getAmount());
        }
    }
}

常见异常

异常	说明	原因
`NullPointerException`	空指针	对象为null时调用方法
`ArrayIndexOutOfBoundsException`	数组越界	访问不存在的索引
`NumberFormatException`	数字格式错误	字符串转数字失败
`ClassCastException`	类型转换错误	向下转型类型不匹配
`ArithmeticException`	算术错误	除以0
`FileNotFoundException`	文件不存在	文件路径错误
`IOException`	IO错误	读写文件失败

异常处理原则

原则	说明
具体异常优先	先catch具体异常，再catch通用异常
不要忽略异常	至少打印日志
finally释放资源	或用try-with-resources
不要用异常控制流程	异常是处理错误的，不是控制流程的

❓ 常见问题

Q Error和Exception有什么区别？

A Error是严重错误，程序无法处理。Exception是异常，程序可以捕获处理。

Q 受检异常和非受检异常有什么区别？

A 受检异常必须处理（try-catch或throws）。非受检异常可以不处理。

Q 什么时候自定义异常？

A 需要区分业务异常类型时，如余额不足、用户不存在等。

📖 小节

异常是程序运行时的错误
try-catch捕获异常，finally释放资源
throw抛出异常，throws声明异常
try-with-resources自动关闭资源
自定义异常继承Exception或RuntimeException

📝 作业

异常处理： 编写方法读取文件，处理文件不存在和读取错误
自定义异常： 定义AgeOutOfBoundsException，验证年龄
资源管理： 用try-with-resources实现文件复制

下一课

下一课我们将学习实战：面向对象，综合运用面向对象知识。