「基础」异常

程序运行时,发生的不被期望的事件,它阻止了程序按照程序员的预期正常执行,这就是异常。

Java提供了优秀的解决办法:异常处理机制。

异常处理机制能让程序在异常发生时,按照代码的预先设定的异常处理逻辑,针对性地处理异常,让程序尽最大可能恢复正常并继续执行,且保持代码的清晰。

Java中的异常可以是函数中的语句执行时引发的,也可以是程序员通过throw 语句手动抛出的,只要在Java程序中产生了异常,就会用一个对应类型的异常对象来封装异常,JRE就会试图寻找异常处理程序来处理异常。

Java异常机制用到的几个关键字:try、catch、finally、throw、throws。

  • try -- 用于监听。将要被监听的代码(可能抛出异常的代码)放在try语句块之内,当try语句块内发生异常时,异常就被抛出。
  • catch -- 用于捕获异常。catch用来捕获try语句块中发生的异常。
  • finally -- finally语句块总是会被执行。它主要用于回收在try块里打开的物力资源(如数据库连接、网络连接和磁盘文件)。只有finally块,执行完成之后,才会回来执行try或者catch块中的return或者throw语句,如果finally中使用了return或者throw等终止方法的语句,则就不会跳回执行,直接停止。
  • throw -- 用于抛出异常。
  • throws -- 用在方法签名中,用于声明该方法可能抛出的异常。主方法上也可以使用throws抛出。如果在主方法上使用了throws抛出,就表示在主方法里面可以不用强制性进行异常处理,如果出现了异常,就交给JVM进行默认处理,则此时会导致程序中断执行。

产生异常的原因:

  • 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。

三种类型的异常:

  • 检查性异常(编译异常):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。

Java异常的分类

异常的根接口Throwable,其下有2个子接口,Error和Exception。

  • Error:指的是JVM错误,这时的程序并没有执行,无法处理;
  • Exception:指的是程序运行中产生的异常,用户可以处理。

「基础」异常

Java内置的异常类

Java 语言定义了一些异常类在 java.lang 标准包中。

标准运行时异常类的子类是最常见的异常类。由于 java.lang 包是默认加载到所有的 Java 程序的,所以大部分从运行时异常类继承而来的异常都可以直接使用。

Java 根据各个类库也定义了一些其他的异常,下面的表中列出了 Java 的非检查性异常。

「基础」异常

 下面的表中列出了 Java 定义在 java.lang 包中的检查性异常类。

「基础」异常

异常方法

下面的列表是 Throwable 类的主要方法:

「基础」异常

异常的使用及执行流程

异常的处理方案

try...catch、try...catch...finally、try...finally

try{
    可能会发生的异常
}catch(异常类型 异常名(变量)){
    针对异常进行处理的代码
}catch(异常类型 异常名(变量)){
    针对异常进行处理的代码
}...
[finally{
    释放资源代码;
}]

注意点:

  • catch 不能独立于 try 存在。
  • catch里面不能没有内容
  • 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里面越少越好。
  • try, catch, finally 块之间不能添加任何代码。
  • finally里面的代码最终一定会执行(除了JVM退出)
  • 如果程序可能存在多个异常,需要多个catch进行捕获。
  • 异常如果是同级关系,catch谁前谁后没有关系;如果异常之间存在上下级关系,上级需要放在后面

异常的执行流程

「基础」异常

问题1:Error与Exception的区别

Error(错误)是系统中的错误,程序员是不能改变的和处理的,是在程序编译时出现的错误,只能通过修改程序才能修正。一般是指与虚拟机相关的问题,如系统崩溃,虚拟机错误,内存空间不足,方法调用栈溢等。对于这类错误的导致的应用程序中断,仅靠程序本身无法恢复和和预防,遇到这样的错误,建议让程序终止。

Exception(异常)表示程序可以处理的异常,可以捕获且可能恢复。遇到这类异常,应该尽可能处理异常,使程序恢复运行,而不应该随意终止异常。

问题2:在catch捕获异常时,为什么不考虑使用Throwable类型,而只是使用Exception来进行接收?

Throwable表示的范围要比Exception大。实际上程序使用Throwable来进行处理,没有任何语法问题,但是却会存在逻辑问题。因为此时出现的(或者说用户能够处理的)只有Exception类型,而如果使用Throwable接收,还会表示可以处理Error的错误,而用户是处理不了Error错误的,所以在开发中用户可以处理的异常都要求以Exception类为主。

问题3:异常是一起处理好还是分开处理好?

根据实际的开发要求是否严格来决定。在实际的项目开发项目工作中,所有的异常是统一使用Exception处理还是分开处理,完全根据开发者的项目开发标准来决定。如果项目开发环境严谨,基本上要求针对每一种异常分别进行处理,并且要详细记录下异常产生的时间以及产生的位置,这样可以方便程序维护人员进行代码的维护。再次注意:处理多个异常时,捕获范围小的异常要放在捕获范围大的异常之前处理。

问题4:throw和throws的区别?

throw和throws都是在异常处理中使用的关键字,区别如下:

  • throw:指的是在方法中人为抛出一个异常对象(这个异常对象可能是自己实例化或者抛出已存在的);
  • throws:在方法的声明上使用,表示此方法在调用时必须处理异常。

问题5:检查型异常(Checked Exception)与非检查型异常(Unchecked Exception)区别?

  • 所有的检查性异常都继承自java.lang.Exception;所有的非检查性异常都继承自java.lang.RuntimeEx ception。
  • 检查性异常和非检查性异常最主要的区别在于其处理异常的方式:检查性异常必须使用try catch或者throws等关键字进行处理,否则编译器会报错;非检查性异常一般是程序代码写的不够严谨而导致的问题,可以通过修改代码来规避。
  • 常见的运行时异常:空指针异常(NullPointerException)、除零异常(ArithmeticException)、数组越界异常(ArrayIndexOutOfBoundsException)等;
  • 常见的检查性异常:输入输出异常(IOException)、文件不存在异常(FileNotFoundException)、SQL语句异常(SQLException)等。

finally块和return

  • 首先一个不容易理解的事实:在 try块中即便有return,break,continue等改变执行流的语句,finally也会执行。
  • finally中的return 会覆盖 try 或者catch中的返回值。
  • finally中的return或异常会抑制(消灭)前面try或者catch块中的异常。

自定义异常

为什么要创建自己的异常?

答:当Java内置的异常都不能明确的说明异常情况的时候,需要创建自己的异常。 

应该在声明方法抛出异常还是在方法中捕获异常? 

答:捕捉并处理知道如何处理的异常,而抛出不知道如何处理的异常。、

在 Java 中你可以自定义异常。如果要自定义异常类,则扩展Exception类即可,因此这样的自定义异常都属于检查异常(checked exception)。如果要自定义非检查异常,则扩展自RuntimeException。

按照惯例,自定义的异常应该总是包含如下的构造函数:

  • 一个无参构造函数
  • 一个带有String参数的构造函数,并传递给父类的构造函数。
  • 一个带有String参数和Throwable参数,并都传递给父类构造函数
  • 一个带有Throwable 参数的构造函数,并传递给父类的构造函数。

下面是IOException类的完整源代码,可以借鉴。

package java.io;
 
public class IOException extends Exception {
    static final long serialVersionUID = 7818375828146090155L;
 
    public IOException() {
    super();
    }
 
    public IOException(String message) {
    super(message);
    }
 
    public IOException(String message, Throwable cause) {
        super(message, cause);
    }
 
    public IOException(Throwable cause) {
        super(cause);
    }
}

 

吃水不忘挖井人:

 

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