Java异常

Posted 2020-09-29 敲不完的代码

一、Java异常的基础知识

1. 异常是程序中的一些错误，但并不是所有的错误都是异常，并且错误有时候是可以避免的。比如说，你的代码少了一个分号，那么运行出来结果是提示是错误java.lang.Error；如果你用System.out.println(11/0)，那么你是因为你用0做了除数，会抛出java.lang.ArithmeticException的异常。
2. 有些异常需要做处理，有些则不需要捕获处理
3.  Java中的异常用对象来表示。Java对异常的处理是按异常分类处理的，不同异常有不同的分类，每种异常都对应一个类型（class），每个异常都对应一个异常（类的）对象。
4. 异常类从哪里来？有两个来源，一是Java语言本身定义的一些基本异常类型，二是用户通过继承Exception类或者其子类自己定义的异常。Exception 类及其子类是 Throwable 的一种形式，它指出了合理的应用程序想要捕获的条件。
5. 异常的对象从哪里来呢？有两个来源，一是Java运行时环境自动抛出系统生成的异常，而不管你是否愿意捕获和处理，它总要被抛出！比如除数为0的异常。二是程序员自己抛出的异常，这个异常可以是程序员自己定义的，也可以是Java语言中定义的，用throw 关键字抛出异常，这种异常常用来向调用者汇报异常的一些信息。
6.  异常是针对方法来说的，抛出、声明抛出、捕获和处理异常都是在方法中进行的。
7. Java异常处理通过5个关键字try、catch、throw、throws、finally进行管理。基本过程是用try语句块包住要监视的语句，如果在try语句块内出现异常，则异常会被抛出，你的代码在catch语句块中可以捕获到这个异常并做处理；还有以部分系统生成的异常在Java运行时自动抛出。你也可以通过throws关键字在方法上声明该方法要抛出异常，然后在方法内部通过throw抛出异常对象。finally语句块会在方法执行return之前执行，一般结构如下：

        try{
            ....
        } catch (Exception e){
            e.printStackTrace();//打印输出这个错误的一串信息
        } catch (异常类型2  异常的变量名2){
            程序代码....
        }finally{
            一定会执行的代码块
        }       

　　catch语句可以有多个，用来匹配多个异常，匹配上多个中一个后，执行catch语句块时候仅仅执行匹配上的异常。catch的类型是Java语言中定义的或者程序员自己定义的，表示代码抛出异常的类型，异常的变量名表示抛出异常的对象的引用，如果catch捕获并匹配上了该异常，那么就可以直接用这个异常变量名，此时该异常变量名指向所匹配的异常，并且在catch代码块中可以直接引用。这一点非常非常的特殊和重要！

二、Java异常类类图

下面是这几个类的层次图：

java.lang.Object
      java.lang.Throwable
          java.lang.Exception
             java.lang.RuntimeException
          java.lang.Error
             java.lang.ThreadDeath

具体来看：

1、Throwable
        Throwable 类是 Java 语言中所有错误或异常的超类。只有当对象是此类（或其子类之一）的实例时，才能通过 Java 虚拟机或者 Java throw 语句抛出。类似地，只有此类或其子类之一才可以是 catch 子句中的参数类型。

 

2、Exception
        Exception 类及其子类是 Throwable 的一种形式，它指出了合理的应用程序想要捕获的条件，表示程序本身可以处理的异常。

 

3、Error
        Error 是 Throwable 的子类，表示仅靠程序本身无法恢复的严重错误，用于指示合理的应用程序不应该试图捕获的严重问题。

 

4、RuntimeException
        RuntimeException 是那些可能在 Java 虚拟机正常运行期间抛出的异常的超类，这种异常可以通过改进代码实现来避免。

 

5、ThreadDeath
        调用 Thread 类中带有零参数的 stop 方法时，受害线程将抛出一个 ThreadDeath 实例。

        仅当应用程序在被异步终止后必须清除时才应该捕获这个类的实例。如果 ThreadDeath 被一个方法捕获，那么将它重新抛出非常重要，因为这样才能让该线程真正终止。如果没有捕获 ThreadDeath，则顶级错误处理程序不会输出消息。  虽然 ThreadDeath 类是“正常出现”的，但它只能是 Error 的子类而不是 Exception 的子类，因为许多应用程序捕获所有出现的 Exception，然后又将其放弃。

 

三、Java异常处理机制

对于可能出现异常的代码，有两种处理办法：

第1、在方法中用try...catch语句捕获并处理异常，catach语句可以有多个，用来匹配多个异常。

 

public void p(int x){
         try{
          ...
         }catch(Exception e){
          ...
         }finally{
          ...
         }
 }

 第2、对于处理不了的异常或者要转型的异常，在方法的声明处通过throws语句抛出异常。

public void test() throws MyException{
 ...
 　　if(....){
 　　 　　throw new MyException();
 　　}
} 

四、最后还应该注意一下异常处理的语法规则：

        1、try语句不能单独存在，可以和catch、finally组成 try...catch...finally、try...catch、try...finally三种结构，catch语句可以有一个或多个，finally语句最多一个，try、catch、finally这三个关键字均不能单独使用。

        2、try、catch、finally三个代码块中变量的作用域分别独立而不能相互访问。如果要在三个块中都可以访问，则需要将变量定义到这些块的外面。

        3、多个catch块时候，Java虚拟机会匹配其中一个异常类或其子类，就执行这个catch块，而不会再执行别的catch块。

        4、throw语句后不允许有紧跟其他语句，因为这些没有机会执行。

        5、如果一个方法调用了另外一个声明抛出异常的方法，那么这个方法要么处理异常，要么声明抛出。

五、throw和throws关键字的区别

　　throw用来抛出一个异常，在方法体内。语法格式为：throw 异常对象。
        throws用来声明方法可能会抛出什么异常，在方法名后，语法格式为：throws 异常类型1，异常类型2...异常类型n。

六、那怎么判断一个方法可能会出现异常呢？

　　一般来说，方法声明的时候用了throws语句，方法中有throw语句，方法调用的方法声明有throws关键字。

七、如何定义和使用异常类

　　1、使用已有的异常类，假如为IOException、SQLException。

try{
  程序代码
 }catch(IOException ioe){
  程序代码
 }catch(SQLException sqle){
  程序代码
 }finally{
  程序代码
 }

2、自定义异常类

　　创建Exception或者RuntimeException的子类即可得到一个自定义的异常类。

public class MyException extends Exception{
  public MyException(){}
  public MyException(String s){
   super(s);
  }
 }

3、使用自定义的异常

　　用throws声明方法可能抛出自定义的异常，并用throw语句在适当的地方抛出自定义的异常。

public void test1() throws MyException{
 ...
 if(....){
  throw new MyException();
 }
}

4、将异常转型（也叫转译），使得异常更易读易于理解

public void test2() throws MyException{
 ...
 try{
  ...
 }catch(SQLException e){
  ...
  throw new MyException();
 }
}

八、运行时异常和受检查异常

Exception类可以分为两种：运行时异常和受检查异常。
1、运行时异常
　　RuntimeException类及其子类都被称为运行时异常，这种异常的特点是Java编译器不去检查它，也就是说，当程序中可能出现这类异常时，即使没有用try...catch语句捕获它，也没有用throws字句声明抛出它，还是会编译通过。例如，当除数为零时，就会抛出java.lang.ArithmeticException异常。

2、受检查异常
　　除了RuntimeException类及其子类外，其他的Exception类及其子类都属于受检查异常，这种异常的特点是要么用try...catch捕获处理，要么用throws语句声明抛出，否则编译不会通过。

3、两者的区别
　　运行时异常表示无法让程序恢复运行的异常，导致这种异常的原因通常是由于执行了错误的操作。一旦出现错误，建议让程序终止。
　　受检查异常表示程序可以处理的异常。如果抛出异常的方法本身不处理或者不能处理它，那么方法的调用者就必须去处理该异常，否则调用会出错，连编译也无法通过。

　　当然，这两种异常都是可以通过程序来捕获并处理的，比如除数为零的运行时异常：

public class HelloWorld {
     public static void main(String[] args) {
     System.out.println("Hello World!!!"); 
     try{
         System.out.println(1/0);
     }catch(ArithmeticException e){
         System.out.println("除数为0!");
     }
         System.out.println("除数为零后程序没有终止啊，呵呵!!!");  
     }        
}

4、运行时错误

　　Error类及其子类表示运行时错误，通常是由Java虚拟机抛出的，JDK中与定义了一些错误类，比如VirtualMachineError 和 OutOfMemoryError，
程序本身无法修复这些错误。一般不去扩展Error类来创建用户自定义的错误类。

　　而RuntimeException类表示程序代码中的错误，是可扩展的，用户可以创建特定运行时异常类。
　　Error（运行时错误）和运行时异常的相同之处是:Java编译器都不去检查它们，当程序运行时出现它们，都会终止运行。

九、Java异常处理的原则和技巧

　　1、避免过大的try块，不要把不会出现异常的代码放到try块里面，尽量保持一个try块对应一个或多个异常。
　　2、细化异常的类型，不要不管什么类型的异常都写成Excetpion。
　　3、catch块尽量保持一个块捕获一类异常，不要忽略捕获的异常，捕获到后要么处理，要么转译，要么重新抛出新类型的异常。
　　4、不要把自己能处理的异常抛给别人。
　　5、不要用try...catch参与控制程序流程，异常控制的根本目的是处理程序的非正常情况。