Java 中的内置异常

在 Java 库中已经存在的 异常 被称为 内置异常。这些异常能够定义错误情况，以便我们能够理解出现此错误的原因。

内置异常的类型

内置异常有两种类型：

• 已检查异常
• 未检查异常

已检查异常

已检查 异常被称为 编译时 异常，因为这些异常在编译时由编译器检查。编译器会确保程序员是否处理了异常。程序员必须处理该异常；否则，系统将显示编译错误。

已检查异常列表

1. ClassNotFoundException： 在运行时找不到类时抛出。
2. InterruptedException： 当线程在等待或睡眠时被中断时发生。
3. IOException： 它表示 I/O 操作失败，例如读取缺失的文件。
4. NoSuchMethodException： 当类中不存在请求的方法时引发。
5. CloneNotSupportedException： 当对象不支持克隆时抛出。
6. FileNotFoundException： 尝试打开不存在的文件失败时发生。
7. IllegalAccessException： 当访问类或方法被拒绝时引发。
8. InstantiationException： 尝试实例化抽象类失败时抛出。
9. NoSuchFieldException： 当类中不存在请求的字段时发生。
10. SQLException： 表示与数据库访问和 SQL 操作相关的错误。

已检查异常示例

输出

Main.java:5: error: unreported exception FileNotFoundException; must be caught or declared to be thrown
        file_data = new FileInputStream("C:/Users/Desktop/Hello.txt");  
                    ^
Main.java:7: error: unreported exception IOException; must be caught or declared to be thrown
        while(( m = file_data.read() ) != -1) {  
                                  ^
Main.java:10: error: unreported exception IOException; must be caught or declared to be thrown
        file_data.close();  
                       ^
3 errors

在上面的代码中，我们尝试读取 Hello.txt 文件以在控制台上显示其数据。运行上述程序时，我们会收到以下异常：

1. FileInputStream(File filename) 构造函数抛出 FileNotFoundException，这是一个已检查异常。
2. FileInputStream 类的 read() 方法抛出 IOException。
3. close() 方法也抛出 IOException。

处理已检查异常

基本上有两种方法可以处理这些异常。

• 使用 throws 关键字
• 使用 try-catch 块

使用 throws 关键字

异常发生在 main() 方法中。我们可以通过使用 throws 关键字在 main() 方法中声明异常来消除这些编译错误。我们只声明 IOException，而不声明 FileNotFoundException，因为存在父子关系。IOException 类是 FileNotFoundException 类的父类，因此 IOException 会自动处理此异常。我们将按以下方式声明异常：

当我们通过使用 throws 关键字处理 IOException 并编译运行上述代码时，我们会得到以下输出：

Hello Java

使用 try-catch 块

我们也可以使用 try-catch 块 来处理此异常。但是，我们上面使用的方式不正确。我们必须为每个异常提供有意义的消息，这样更容易理解错误。我们将按以下方式使用 try-catch 块：

输出

File Not Found!
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException: Cannot invoke "java.io.FileInputStream.read()" because "<local1>" is null
	at Main.main(Main.java:12)

我们将在控制台上看到正确的错误消息 “文件未找到！”，因为该位置没有 Hello.txt 文件。我们在控制台上收到以下消息：

未检查异常

未检查 异常恰好与 已检查 异常相反。它也称为运行时异常。编译器不会在编译时检查这些异常。简单来说，如果程序抛出未检查异常，即使我们没有处理或声明它，程序也不会给出编译错误。通常，当用户在与程序交互时提供错误数据时，就会发生这种情况。

注意：由于父子关系，RuntimeException 类能够解决所有未检查的异常。

未检查异常列表

1. ArithmeticException： 当发生异常的算术条件时抛出，例如除以零。
2. ArrayIndexOutOfBoundsException： 尝试使用非法索引访问数组元素时抛出。
3. ArrayStoreException： 尝试将错误类型的元素存储到数组中时抛出。
4. NullPointerException： 尝试使用 null 引用时抛出。
5. IllegalStateException： 在非法或不适当的时间调用方法时抛出。
6. ClassCastException： 尝试将对象强制转换为非该对象实例的类时抛出。
7. IllegalThreadStateException： 在非法或不适当的时间调用方法时抛出。
8. IllegalArgumentException： 当方法接收的参数格式与预期不同时抛出。
9. NumberFormatException： 尝试将字符串转换为数字类型，但字符串格式不正确时抛出。
10. UnsupportedOperationException： 当操作不受支持时抛出。

未检查异常示例

ArithmeticException：除以零

输出

Runtime Error:
Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero
	at Main.main(Main.java:7)

在上面的程序中，我们将 35 除以 0。代码会成功编译，但会在运行时抛出 ArithmeticException 错误。将数字除以 0 会抛出除零异常，这是一个未检查异常。

让我们看另一个未检查异常的例子。

ArrayIndexOutOfBoundsException 示例

输出

Runtime Error:
Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: Index 7 out of bounds for length 6
	at Main.main(Main.java:6)

在上面的代码中，我们试图获取位于位置 7 的元素，但数组的长度是 6。代码编译成功，但在运行时抛出 ArrayIndexOutOfBoundsException。

处理未检查异常

Java 中的未检查异常是运行时异常，不需要在方法签名中捕获或声明。它们通常表示编程错误，例如 NullPointerException、ArrayIndexOutOfBoundsException 或 IllegalArgumentException。

• 验证输入：通过在使用输入之前进行检查，可以防止 IllegalArgumentException 等异常。
• 使用 Try-Catch 块：处理未检查异常可能发生的特定情况。
• 执行防御性编程：始终检查 null 引用或确保数组访问安全。
• 日志记录和调试：始终记录异常以便有效分析问题。

已检查异常与未检查异常的区别

我们不希望并且会限制程序正常执行的 Bug 或错误被称为 异常。

Java 已检查和未检查异常 MCQs

1. 下列哪项是已检查异常？

1. IOException
2. NumberFormatException
3. NullPointerException
4. IllegalArgumentException

2. 下列哪项是未检查异常？

1. NoSuchMethodException
2. NumberFormatException
3. NoSuchFieldException
4. ClassNotFoundException

3. 下列哪个异常不需要在方法签名中捕获或声明？

1. NoSuchFieldException
2. ClassNotFoundException
3. ArrayIndexOutOfBoundsException
4. NoSuchMethodException

4. 如何处理已检查异常？

1. 使用 throws 关键字
2. 使用 try-catch 块
3. 使用 throw 关键字
4. 仅 1 和 2

5. 下列哪个类是所有异常和错误的父类？

1. Throwable
2. Exception
3. Error
4. Object