Java是一種面向?qū)ο蟮木幊陶Z言。它提供對異常處理等各種機(jī)制的支持。Java 的這一特性使開發(fā)人員能夠管理由異常引起的運(yùn)行時錯誤。

在本文中，您將了解Java中的異常。您還將了解Java 中不同類型的異常。

Java異常是限制程序正常執(zhí)行的不需要的錯誤或錯誤或事件。每次發(fā)生異常時，程序執(zhí)行都會中斷。屏幕上顯示一條錯誤消息。

異常的發(fā)生背后有幾個原因。這些是發(fā)生異常的一些情況：

每當(dāng)用戶提供無效數(shù)據(jù)時。

請求訪問的文件在系統(tǒng)中不存在。

當(dāng)Java 虛擬機(jī)(JVM) 內(nèi)存不足時。

網(wǎng)絡(luò)在通信過程中掉線。

現(xiàn)在讓我們探索 Java 中不同類型的異常。

所有異常類的父類都是java.lang.Exception類。圖 1 說明了不同類型的 Java 異常。

如果我們談?wù)揈xception類，它是內(nèi)置Throwable類的子類。還有另一個從 Throwable 類派生的子類，即Error，如圖 1 所示。錯誤可以定義為一種異常情況，表明程序的執(zhí)行出現(xiàn)了問題。這些不是由 Java 程序處理的。

Throwable類中有一些重要的方法可用，如下所示：

public String getMessage() – 提供有關(guān)通過消息發(fā)生的異常的信息，該消息在Throwable 構(gòu)造函數(shù)中初始化。

public Throwable getCause() – 提供由Throwable 對象表示的異常的根本原因。

public void printStackTrace() – 用于顯示toString()的輸出以及到System.err(錯誤輸出流)的堆棧跟蹤。

public StackTraceElement [] getStackTrace() – 返回一個數(shù)組，其中包含堆棧跟蹤中存在的每個元素。索引 0 元素將象征調(diào)用堆棧的頂部，數(shù)組的最后一個元素將標(biāo)識調(diào)用堆棧的底部。

Java中主要有以下兩種類型的異常：

檢查異常

未經(jīng)檢查的異常

檢查異常

檢查異常也稱為編譯時異常，因?yàn)檫@些異常在編譯過程中由編譯器檢查，以確認(rèn)程序員是否處理了異常。如果不是，則系統(tǒng)顯示編譯錯誤。例如，SQLException、IOException、InvocationTargetException和ClassNotFoundException。

為了說明檢查異常的概念，讓我們考慮以下代碼片段：

import java.io.*;
class demo1 {
    public static void main(String args[]) {
        FileInputStream input1 = null;
        /* FileInputStream(File filename) is a constructor that will throw
         *     FileNotFoundException (a checked exception) 
         */
        input1 = new FileInputStream("D:/file.txt");
        int m;
        // The read() of FileInputStream will also throw a checked exception
        while(( m = input1.read() ) != -1) {
            System.out.print((char)m);
        }
        // The close() will close the file input stream, and it will also throw a exception
        input1.close();
    }
}

輸出

Exception in thread "main" java.lang.Error: Unresolved compilation problems:
Unhandled exception type FileNotFoundException
Unhandled exception type IOException
Unhandled exception type IOException

拋出關(guān)鍵字

輸出中清楚地顯示程序在編譯過程中拋出異常。有兩種方法可以解決此類問題。您可以在throw關(guān)鍵字的幫助下聲明異常。

import java.io.*;
class demo1 {
    public static void main(String args[]) throws IOException {
        FileInputStream input1 = null;
        input1 = new FileInputStream("D:/file.txt");

        int m;
        while ((m = input1.read()) != -1) {
            System.out.print((char)m);
        }
        input1.close();
    }
}

輸出：文件將顯示在屏幕上。

try-catch 塊

除了上述方法外，還有一種解決異常的方法。您可以在try-catch 塊的幫助下管理它們。

import java.io.*;
class demo1 {
    public static void main(String args[]) {
        FileInputStream input1 = null;
        try {
            input1 = new FileInputStream("D:/file.txt");
        } catch(FileNotFoundException input2) {
            system.out.println("The file does not " + "exist at the location");
        }
        int m;
        try {
            while((m = input1.read()) != -1) {
                System.out.print((char)m);
            }
            input1.close();
        } catch(IOException input3) {
            system.out.println("I/O error occurred: "+ input3);
        }
    }
}

輸出：代碼將順利運(yùn)行并顯示文件。

現(xiàn)在，讓我們了解其他檢查異常。他們之中有一些是：

SQL異常

此類異常發(fā)生在對與 SQL 語法相關(guān)的數(shù)據(jù)庫執(zhí)行查詢時。例如，考慮以下代碼片段：

public void setClientInfo ( String sname , String svalue ) throws SQLClientInfoException { try { 
        checkClosed (); （（java.sql.Connection）這個.mc）。_ _ _ setClientInfo (名稱,值); } catch ( SQLException sqlEx ) { try { 
            checkAndFireConnectionError ( sqlEx );                  
        } catch ( SQLException sqlEx2 ) { SQLClientInfoException client_Ex = new SQLClientInfoException (); 
            client_Ex 。初始化原因（sqlEx2 ）；拋出client_Ex ；} } } 

輸出：此代碼將生成 SQLException。

異常

這種類型的異常發(fā)生在使用文件 I/O 流操作時。例如，考慮以下代碼片段：

import java.io.*;
public class sample_IOException {
    private static String filepath = "D:\User\guest\Desktop\File2.txt";
    public static void main(String[] args) {
        BufferedReader br1 = null;
        String curline;
        try {
            br1 = new BufferedReader(new FileReader(filepath));
            while ((curline = br1.readLine()) != null) {
                System.out.println(curline);
            }
        } catch (IOException e) {
            System.err.println("IOException found :" + e.getMessage());
        } finally {
            try {
                if (br1 != null)
                    br1.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

輸出：此代碼將生成 IOException。

ClassNotFoundException異常

當(dāng) JVM 無法找到所需的類時，將拋出此類異常。這可能是由于命令行錯誤、類路徑問題或缺少 .class 文件造成的。例如，考慮以下代碼片段：

public class sample_ClassNotFoundException {
    private static final String CLASS_TO_LOAD = "main.java.Utils";
    public static void main(String[] args) {
        try {
            Class loadedClass = Class.forName(CLASS_TO_LOAD);
            System.out.println("Class " + loadedClass + " found!");
        } catch (ClassNotFoundException ex) {
            System.err.println("ClassNotFoundException was found: " + ex.getMessage());
            ex.printStackTrace();
        }
    }
}

輸出：此代碼將生成 ClassNotFoundException。

調(diào)用目標(biāo)異常

這種類型的異常包裝由調(diào)用的方法或構(gòu)造函數(shù)拋出的異常。可以借助getTargetException方法訪問拋出的異常。例如，考慮以下代碼片段：

package main.samplejava;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
public class Example {
    @SuppressWarnings("unused")
    private int test_sample(String s1) {
        if (s1.length() == 0)
            throw new IllegalArgumentException("The string should have at least one character!");
        System.out.println("Inside test_sample: argument's value equals to: "" + s1 + """);
        return 0;
    }
    public static void main(String... args) {
        try {
            Class<?> c1 = Class.forName("main.samplejava. Example");
            Object t1 = c1.newInstance();
            Method[] declared_Methods = c1.getDeclaredMethods();
            for (Method method : declared_Methods) {
                String methodName = method.getName();
                if (methodName.contains("main"))
                    continue;
                System.out.format("Invoking %s()%n", methodName);
                try {
                    method.setAccessible(true);
                    Object returnValue = method.invoke(t1, "");
                    System.out.format("%s() returned: %d%n", methodName, returnValue);
                } catch (InvocationTargetException ex) {
                    System.err.println("An InvocationTargetException was caught!");
                    Throwable cause = ex.getCause();
                    System.out.format("Invocation of %s failed because of: %s%n",
                        methodName, cause.getMessage());
                }
            }
        } catch (ClassNotFoundException | InstantiationException | IllegalAccessException ex) {
            System.err.println("The following exception was thrown:");
            ex.printStackTrace();
        }
    }
}

輸出

Invoking testMethod()
An InvocationTargetException was caught!
Invocation of testMethod failed because of: The string must contain at least one character!

輸出：此代碼將生成 InstantiationException。

未經(jīng)檢查的異常

未經(jīng)檢查的異常是在程序執(zhí)行期間發(fā)生的那些異常。因此它們也被稱為運(yùn)行時異常。這些異常在編譯過程中一般會被忽略。編譯程序時不檢查它們。例如，邏輯錯誤和使用不正確的 API 等編程錯誤。

為了說明未經(jīng)檢查的異常的概念，讓我們考慮以下代碼片段：

import java.util.Scanner;
public class Sample_RunTimeException {
    public static void main(String[] args) {
        // Reading user input
        Scanner input_dev = new Scanner(System.in);
        System.out.print("Enter your age in Numbers: ");
        int age1 = input_dev.nextInt();
        if (age1>20) {
            System.out.println("You can view the page");
        } else {
            System.out.println("You cannot view the page");
        }
    }
}

輸出1

Enter your age in Numbers: 21
You can view the page

輸出2

Enter your age in Numbers: Twelve
Exception in thread “main” java.util.InputMismatchException
at java.util.Scanner.throwFor (Unknown Source)
at java.util.Scanner.next (Unknown Source)
at java.util.Scanner.nextInt (Unknown Source)
at java.util.Scanner.nextInt (Unknown Source)
at exceptiondemo.sample_runtimedemo.main(Sample_RunTimeExceptionDemo.java:11)

現(xiàn)在，讓我們了解其他未檢查的異常。他們之中有一些是：

空指針異常

當(dāng)您嘗試借助當(dāng)前值為 null 或空的引用變量訪問對象時，會發(fā)生此類異常。例如，考慮以下代碼片段：

// Program to demonstrate the NullPointerException
class SampleNullPointer {
    public static void main(String args[]) {
        try {
            String a1 = null; // null value
            System.out.println(a1.charAt(0));
        } catch(NullPointerException e) {
            System.out.println("NullPointerException is found in the program.");
        }
    }
}

輸出：在程序中發(fā)現(xiàn) NullPointerException。

數(shù)組索引越界

當(dāng)您嘗試訪問具有無效索引值的數(shù)組時，會發(fā)生此類異常。您提供的值是負(fù)數(shù)或超出數(shù)組的長度。

例如，考慮以下代碼片段：

// Program to demonstrate the ArrayIndexOutOfBoundException
class sample_ArrayIndexOutOfBound {
    public static void main(String args[]) {
        try {
            int b[] = new int[6];
            b[8] = 2; // we are trying to access 9th element in an array of size 7
        } catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
            System.out.println ("The array index is out of bound");
        }
    }
}

輸出：數(shù)組索引越界

非法參數(shù)異常

每當(dāng)將不適當(dāng)或不正確的參數(shù)傳遞給方法時，就會發(fā)生這種類型的異常。例如，如果一個方法是用非空字符串作為參數(shù)定義的。但是您提供的是空輸入字符串。然后，拋出 IllegalArgumentException以指示用戶您不能將空輸入字符串傳遞給該方法。

請考慮以下代碼片段來演示此類異常：

import java.io.File;
public class Sample_IllegalArgumentException {
    public static String createRelativePath(String par, String f_name) {
        if (par == null)
            throw new IllegalArgumentException("You cannot provide null parent path!");
        if (f_name == null)
            throw new IllegalArgumentException("Please enter the complete filename!");        
        return par + File.separator + f_name;
    }
    public static void main(String[] args) {
        // This command will be successfully executed.
        system.out.println(IllegalArgumentExceptionExample.createRelativePath("dir1", "file1"));
        system.out.println();
        // This command will throw an IllegalArgumentException.
        System.out.println(IllegalArgumentExceptionExample.createRelativePath(null, "file1"));
    }
}
Output: This code will generate an IllegalArgumentException.

非法狀態(tài)異常

當(dāng)環(huán)境狀態(tài)與正在執(zhí)行的操作不匹配時，就會發(fā)生這種類型的異常。例如，考慮下面的代碼片段，它演示了這種類型的異常：

/**
 * This code will publish the current book.
 * If the book is already published, it will throw an IllegalStateException.
 **/
public void pub() throws IllegalStateException {
    Date pub_at = getPub_at();
    if (pub_at == null) {
        setPub_at(new Date());
        Logging.log(String.format("Published '%s' by %s.", getTitle(), getAuthor()));
    } else {
        throw new IllegalStateException(
        String.format("Cannot publish '%s' by %s (already published on %s).",
            getTitle(), getAuthor(), pub_at));
    }
}

輸出：此代碼將生成 IllegalStateException。

如果系統(tǒng)中已經(jīng)存在出版日期，那么它將產(chǎn)生一個 IllegalStateException 指示該書不能再次出版。

數(shù)字格式異常

當(dāng)您將字符串傳遞給無法轉(zhuǎn)換為數(shù)字的方法時，會發(fā)生此類異常。例如，考慮以下代碼片段：

// Program to demonstrate the NumberFormatException
class Sample_NumberFormat {
    public static void main(String args[]) {
        try {
            // "Test" is not a number
            int n = Integer.parseInt ("Test") ;
            System.out.println(n);
        } catch(NumberFormatException e) {
            System.out.println("Number format exception");
        }
    }
}

輸出：此代碼將生成 NumberFormatException。

算術(shù)異常

當(dāng)您執(zhí)行不正確的算術(shù)運(yùn)算時，會發(fā)生這種類型的異常。比如任意一個數(shù)除以零，就會顯示這樣的異常。讓我們考慮以下代碼片段：

// Program to demonstrate the ArithmeticException
class Sample_ArithmeticException {
    public static void main(String args[]) {
        try {
            int p = 30, q = 0;
            int r = p/q;  // It cannot be divided by zero
            System.out.println ("Result = " + r);
        } catch(ArithmeticException e) {
            System.out.println ("Number cannot be divided by 0");
        }
    }
}

輸出：此代碼將生成一個 ArithmeticException。

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