runtimeexception

難度

初級

學(xué)習(xí)時間

30分鐘

適合人群

零基礎(chǔ)

開發(fā)語言

Java

開發(fā)環(huán)境JDK v11IntelliJ IDEA v2018.3友情提示本教學(xué)屬于系列教學(xué)，內(nèi)容具有連貫性，本章使用到的內(nèi)容之前教學(xué)中都有詳細(xì)講解。本章內(nèi)容針對零基礎(chǔ)或基礎(chǔ)較差的同學(xué)比較友好，可能對于有基礎(chǔ)的同學(xué)來說很簡單，希望大家可以根據(jù)自己的實際情況選擇繼續(xù)看完或等待看下一篇文章。謝謝大家的諒解！1.異常體系

在Java異常這個大家族中，Throwable是這個異常家族中的老大，它下面有兩個靠譜老弟，一個叫“Error”，一個叫“Exception”。Error老弟負(fù)責(zé)錯誤部門，Exception老弟負(fù)責(zé)異常部門，在Exception部門下面有一個特殊的弟弟，叫“RuntimeException”，RuntimeException負(fù)責(zé)運行時異常，它們各司其職。什么叫“運行時異常”？下一小節(jié)給大家解釋，先看看它們的結(jié)構(gòu)圖：

紅色部分就是RuntimeException（運行時異常）。可以看到它位于Exception的下面，屬于Exception的子類。

Throwable在《“全棧2019”Java異常第十六章：Throwable詳解》一章中已經(jīng)介紹過了。

Error在《“全棧2019”Java異常第十七章：Error詳解》一章中介紹過。

而Exception在上一章《“全棧2019”Java異常第十八章：Exception詳解》中介紹過。

本章就來介紹RuntimeException。

2.運行時異常

“異常”這個詞我們并不陌生，在Java異常系列文章的第一篇《“全棧2019”Java異常第一章：什么是異常？》中，我們就認(rèn)識了異常。

那什么是運行時異常呢？

運行時異常是在Java虛擬機的正常運行期間可以拋出的那些異常。

不明白沒有關(guān)系，我們來分詞解釋+舉例說明。

“運行時異常是 在Java虛擬機的正常運行期間 可以拋出的 那些異常。”分為四組來看，分別是“運行時異常是”、“在Java虛擬機的正常運行期間”、“可以拋出的”和“那些異常”。

其中，“在Java虛擬機的正常運行期間”指的是JVM正常運行期間，通俗來說就是應(yīng)用程序正常運行期間。“可以拋出的”指的是可以被throw的異常，只有Throwable及其子類才能被拋出，而RuntimeException就是Throwable的子類。

綜上所述，運行時異常就是在應(yīng)用程序運行期間拋出的異常。

這里我們再來一個例子感受一下。

演示：

請制造一個運行時異常。

請觀察程序代碼及結(jié)果。

代碼：

Main類：

結(jié)果：

我們先不著急看結(jié)果，先看程序代碼：

大家有什么發(fā)現(xiàn)沒有？

程序內(nèi)容是計算1除以0，但我們知道0不能被任何數(shù)除，所以程序運行到這里必定發(fā)生異常。既然會發(fā)生異常，為什么程序在運行前沒有強制我們使用try-catch或throws處理呢？

因為運行時異常是“未檢查的異常”，和“已檢查的異常”不同的是，未檢查的異常不需要強制try-catch和throws的，編譯期間也不對其進行檢查。所以上述程序代碼可以編譯通過，照常運行。

3.什么是檢查？

這里小伙伴可能有疑問：“未檢查的異常”和“已檢查的異常”里面的“檢查”是什么意思？

檢查的意思就是看你對這些已檢查的異常有沒有進行try-catch或throws處理。

4.已檢查的異常

那“未檢查的異常”和“已檢查的異常”分別是什么？

我們先來說說什么是已檢查的異常？已檢查的異常前面幾章學(xué)習(xí)過，這里簡單地來回顧一下，已檢查的異常就是應(yīng)用程序中可以預(yù)測和恢復(fù)的異常。

圖中紅色部分都是已檢查異常。

比如其中的FileNotFoundException（找不到文件異常）：

當(dāng)發(fā)生FileNotFoundException異常時，我們可以對其try-catch處理，然后在catch代碼塊里面告知用戶文件路徑輸入有誤，請核對后再輸入：

類似于FileNotFoundException這樣的已檢查的異常有很多，它們旨在幫助我們完善用戶體驗，增強程序的健壯性。

5.預(yù)測與恢復(fù)

“已檢查的異常就是應(yīng)用程序中可以預(yù)測和恢復(fù)的異常。”中的預(yù)測和恢復(fù)是什么意思？

預(yù)測：提前預(yù)知這里將會發(fā)生異常。

例如，這里可能發(fā)生文件不存在的情況：

恢復(fù)：對其發(fā)生的異常采取措施（try-catch或throws），使其程序正常運行。

例如，我們對將來可能發(fā)生的異常進行處理：

6.未檢查的異常

那什么是未檢查的異常呢？

對照已檢查的異常，未檢查的異常就是應(yīng)用程序中無法預(yù)測和恢復(fù)的異常。

圖中紅色部分都是未檢查異常。

Error及其子類和RuntimeException及其子類都是未檢查的異常。

未檢查異常有什么特殊之處嗎？

未檢查的異常在編譯時乃至在運行時，都不需要你強制使用try-catch或throws對其處理。

例如，我們的算術(shù)異常ArithmeticException，下面程序只有在運行時才會發(fā)生異常：

實際開發(fā)中，我們接觸到最多的未檢查的異常就是RuntimeException及其子類。例如：ClassCastException（類型轉(zhuǎn)換異常）和NullPointerException（空指針異常）。

7.RuntimeException

接下來，我們來看看RuntimeException類和它的子類們。

RuntimeException是所有運行時異常的父類。

圖中紅色部分都是運行時異常。可以看到有我們熟悉的算術(shù)異常ArithmeticException和空指針異常NullPointerException。

RuntimeException繼承自Exception：

RuntimeException類里面的成員方法全部繼承自父類，一個自定義的成員方法都沒有，只有構(gòu)造方法是自定義的：

我們把注釋去掉再看看：

既然RuntimeException中的成員方法全部來自于父類，那么也就是說父類中的常用方法也就是我們RuntimeException中最常用的方法，之前在《“全棧2019”Java異常第十六章：Throwable詳解》、《“全棧2019”Java異常第十八章：Exception詳解》兩章中講解過它的父類Exception和Throwable常用方法，這里就不再贅述，請大家諒解。

拋出一個RuntimeException及其子類是我們實際開發(fā)中常用的做法，也是我們常常碰到的異常。比如ClassCastException（類型轉(zhuǎn)換異常）和NullPointerException（空指針異常）。

8.類型轉(zhuǎn)換異常ClassCastException

將對象強制轉(zhuǎn)換為不是實例的子類就會發(fā)生類型轉(zhuǎn)換異常。

上面這句話什么意思？

下面結(jié)合例子來解釋說明。

演示：

請制造一個類型轉(zhuǎn)換異常。

請觀察程序代碼及結(jié)果。

代碼：

Main類：

結(jié)果：

錯誤信息：

文字版：

Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: class java.lang.Integer cannot be cast to class java.lang.String (java.lang.Integer and java.lang.String are in module java.ba of loader 'bootstrap')

at main.Main.main(Main.java:12)

我們先來看看程序代碼，首先，我們創(chuàng)建一個變量i：

這個變量i的引用類型是Object：

變量i的實際對象是new Integer(0)，對象的類型是Integer：

下面我們將變量i轉(zhuǎn)換為String類型然后進行打印輸出：

就在這時，程序發(fā)生了類型轉(zhuǎn)換異常：

我們出錯的根本原因就是我們將對象的類型Integer轉(zhuǎn)換String，而Integer和String不是同一個類型，同一個類型指的是同一個類及其子類，什么意思？

比如，Integer類及其它下面的子類可以稱為同一類型。String類及其它下面的子類也可以稱為同一類型。但Integer和String不能稱為同一類型。

我們再來將“將對象強制轉(zhuǎn)換為不是實例的子類就會發(fā)生類型轉(zhuǎn)換異常。”這句話結(jié)合例子來看。

“將對象強制轉(zhuǎn)換為不是實例的子類”中的“對象”指的是new Integer(0)：

“實例的子類”中的“實例”指的也是對象，也就是new Integer(0)。所以，“實例的子類”指的是Integer類及其子類。

綜上所述，“將對象強制轉(zhuǎn)換為不是實例的子類”這句話就是“將Integer強制轉(zhuǎn)換為不是Integer類及其子類”，所以就發(fā)生了類型轉(zhuǎn)換異常。

實際上，是不是這樣的呢？

實際上就是這樣的，我們將Integer轉(zhuǎn)換為了String，而String不是Integer類及其子類。

類型轉(zhuǎn)換異常在日常開發(fā)中很常見，希望大家把這個例子理解透徹，后面再解決類型轉(zhuǎn)換異常就游刃有余。

9.空指針異常NullPointerException

當(dāng)使用的對象為null時就會拋出NullPointerException。

例如下面這些情況。

調(diào)用null對象的實例方法

代碼：

結(jié)果：

訪問或修改null對象的字段

代碼：

結(jié)果：

拋出的異常為null

代碼：

結(jié)果：

還有很多觸發(fā)NullPointerException異常的情況，這里就不一一列舉了，但是它們都有一個共同的特征，那就是對象為null。

碰到NullPointerException該如何處理？

其實在實際開發(fā)中碰到NullPointerException，我們認(rèn)為這些都是編程錯誤，應(yīng)該手動排查錯誤，去修改。也就是說，不建議使用try-catch或者throws，建議手動查找出錯的地方，更正程序代碼。

好了，最后希望大家能夠在日后的編程過程中少一些異常，多一些收獲，謝謝大家的閱讀。

總結(jié)運行時異常是在Java虛擬機的正常運行期間可以拋出的那些異常。運行時異常就是在應(yīng)用程序運行期間拋出的異常。檢查的意思就是看你對這些已檢查的異常有沒有進行try-catch或throws處理。已檢查的異常就是應(yīng)用程序中可以預(yù)測和恢復(fù)的異常。未檢查的異常就是應(yīng)用程序中無法預(yù)測和恢復(fù)的異常。Error及其子類和RuntimeException及其子類都是未檢查的異常。未檢查的異常在編譯時乃至在運行時，都不需要你強制使用try-catch或throws對其處理。RuntimeException是所有運行時異常的父類。實際開發(fā)中，我們接觸到最多的未檢查的異常就是RuntimeException及其子類。例如：ClassCastException（類型轉(zhuǎn)換異常）和NullPointerException（空指針異常）。將對象強制轉(zhuǎn)換為不是實例的子類就會發(fā)生類型轉(zhuǎn)換異常。當(dāng)使用的對象為null時就會拋出NullPointerException。其實在實際開發(fā)中碰到NullPointerException，我們認(rèn)為這些都是編程錯誤，應(yīng)該手動排查錯誤，去修改。也就是說，不建議使用try-catch或者throws，建議手動查找出錯的地方，更正程序代碼。

至此，Java中運行時異常RuntimeException相關(guān)內(nèi)容講解先告一段落，更多內(nèi)容請持續(xù)關(guān)注。

答疑

如果大家有問題或想了解更多前沿技術(shù)，請在下方留言或評論，我會為大家解答。

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