Java_异常处理

Posted 2021-10-24 rain1203

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Java_异常处理相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

这篇我们聊聊java中的异常。首先我们要知道什么是异常？

Exception：

exception翻译过来就是“意外”的意思。事实上，异常的本质就是程序的错误，包括程序逻辑错误和系统错误。错误在编写程序中会时常出现，包括编译期间错误和运行期间的错误。编译期间的错误编译器会帮助我们一起修正，但是运行期间的错误编译器就无能为力了。如果程序在运行期间出了错误我们置之不理，程序就会终止或者直接导致系统崩溃，后果还是很严重的。那么，对运行期间出现的错误我们如何处理或补救呢？java很贴心的提供了异常处理机制来处理运行期间出现的错误，异常处理机制可以帮助我们更好的提升程序的健壮性。

下面我们来看下java中异常的分类：

技术图片

在java中Throwable是所有异常的父类，Error类是error类型异常的父类，Exception是exception类型异常的父类，RuntimeException类是所有运行时异常的父类RuntimeException以外的且继承Exception的类是非运行时异常。

了解了什么是异常后，那么我们如何处理异常？

在java中如果需要处理异常，必须先对异常进行捕获，然后再对异常情况进行处理。如何对可能发生的异常代码进行异常捕获和处理呢？使用 try catch关键字即可。

一个栗子：

public static void main(String[] args) {
	try {
		File file = new File("d:/a.txt");
		if(!file.exists()){
			file.createNewFile();
		}
	} catch (IOException e) {
		// TODO Auto-generated catch block
		e.printStackTrace();
	}
}

被try包含的代码说明这段代码可能会发生异常，一旦发生异常，异常便会被catch捕获到，然后需要在catch块中进行异常处理。

这是一种处理方式。在java中还提供了另外一种异常处理方式即抛出异常。顾名思义，也就是说一旦发生异常，我就把这个异常抛出去，让调用者去处理，自己不进行具体处理，此时需要用到throw和throws关键字。

一个栗子：

public class Test02 {
	public static void main(String[] args) {
		try {
			createFile();
		} catch (IOException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
	}
	
	
	public static void createFile() throws IOException{
		File file = new File("d:/b.txt");
		if(!file.exists()){
			file.createNewFile();
		}
	}
}

这段代码和上段代码的区别是，在实际的createFile方法中并没有捕获异常，而是使用throws关键字声明抛出异常，即告知这个方法的调用者此方法可能会抛出IOException异常，那么在main方法中调用createFile方法的时候，采用了try...catch块进行了异常捕获处理。

当然还可以使用throw关键字手动抛出异常对象，一个栗子：

public class Test03 {
	public static void main(String[] args) {
		try {
			int[] data = new int[]{1,2,3};
			getDataByIndex(-1,data);
		} catch (Exception e) {
			System.out.println(e.getMessage());
		}
	}
	
	public static int getDataByIndex(int index,int[] data){
		if(index <0 || index >data.length){
			throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("数组下标越界异常");
		}
		return data[index];
	}
}

通过这三段代码，我们知道java中异常处理的话，有三种方式：

1）对代码块使用try...catch进行异常捕获处理；

2）在该代码的方法体外使用throws进行抛出声明，告知此方法的调用者这段代码可能会出现这些异常，需谨慎处理。此时有两种情况：

　　如果声明抛出的异常是运行时异常，调用者可以选择性的进行异常捕获处理；

　　如果声明抛出的异常是非运行时异常，调用者必须显式的使用try...catch进行捕获或者继续向上层抛出异常；

3）在代码块用throw手动抛出一个异常，此时也有两种情况，与2）类似：

　　如果抛出的异常对象是运行时异常，调用者可以选择性的进行异常捕获处理；

　　如果抛出的异常对象是非运行时异常，调用者必须显式的使用try...catch进行捕获或者继续向上层抛出异常。

注意：如果最终将方法抛给main方法，则相当于交给JVM自动处理，此时JVM会简单的打印异常信息。

关于 try，catch，finally，throw，throws 这五个关键字

1、try，catch，finally

try关键字用来包围可能会出现异常的逻辑代码，它无法单独使用，必须搭配catch，finally使用。java编译器允许的组合形式有如下三种：

try...catch...; try...finally...; try...catch...finally...;

注意：

1）try块只能有一个，catch块可以有多个，finally块最多只能有一个；

2）三个块的执行顺序 try-->catch-->finally；

3）如果没有发生异常，catch块不会被执行；但finally块无论在什么情况下都是会被执行的(释放资源一般放在finally块中)；

4）有多个catch块的情况下，是按照catch块的先后顺序进行匹配的，一旦异常被一个catch块匹配，则不会与后续的catch块匹配；

5）有finally块的情况下，千万不要在finally块中使用return，因为finally块中的return会覆盖已有的返回值。

一个栗子：

public class Test04 {
	public static void main(String[] args) {
		String str = new Test04().openFile();
		System.out.println(str);
	}
	
	public String openFile(){
		try {
			FileInputStream inputStream = new FileInputStream("d:/a.txt");
			int ch = inputStream.read();
			System.out.println("aaa");
			return "step1";
		} catch (FileNotFoundException e) {
			System.out.println("file not found");
			return "step2";
		} catch (IOException e) {
			System.out.println("io exception");
			return "step3";
		}finally{
			System.out.println("finally block");
			//return "finally";
		}
	}
}

控制台输出：

file not found
finally block
step2

可以看出，在try块中发生FileNotException之后，就跳到了第一个catch块，打印"file not found"信息，并将"step2"赋值给返回值，然后执行finally块，最后将返回值返回。

如果我们将finally块中return语句的注释释放开，会发生什么呢？

控制台输出：

file not found
finally block
finally

最后打印的是"finally"，返回值被重新覆盖了。

所以如果方法有返回值，切记不要在finally里面写return语句。

2、throw和throws

1）throws出现在方法声明中，表示该方法可能会抛出异常，然后交给上层调用它的方法进行处理，允许throws后面跟着多个异常类型；

2）throw一般用于在程序出现某种逻辑时，程序员主动抛出某种特定类型的异常。throw只会出现在方法体中，当方法在执行过程中遇到异常情况时，将异常信息封装为异常对象，然后throw出去。throw关键字的一个非常重要的作用就是异常类型的转换。

throws表示出现异常的一种可能性，并不一定会发生这些异常；throw则是抛出了异常，执行throw则一定抛出了某种异常对象。两者都是消极处理异常的方式(并不是说不好)，只是抛出或者可能抛出异常，当时不会由方法去处理异常，真正的处理异常由调用此方法的上层方法处理。

在类继承的时候，子类重写父类的方法，如何进行异常抛出声明？

遵循三点原则：

1）父类的方法没有声明异常，子类在重写该方法时不能声明异常；

2）如果父类的方法声明一个异常exception1，则子类在重写该方法时声明的异常不能是exception1的父类；

3）如果父类方法声明的异常类型只有运行时异常，则子类在重写该方法时也只能有运行时异常，不能有非运行时异常。

如图：

技术图片

异常处理和设计的几个建议

1）谨慎的使用异常，不要使用异常去控制程序的流程；

　　异常捕获的代价非常高昂，过多的使用异常会严重影响程序的性能。如果在程序中能够使用if语句或Boolean变量来进行逻辑判断，那么尽量减少异常的使用。

一个栗子：

public void useExceptionsForFlowControl() {   

  try {   

  while (true) {   

    increaseCount();   

    }   

  } catch (MaximumCountReachedException ex) {   

  }   

  //Continue execution   

}   

public void increaseCount() throws MaximumCountReachedException {   

  if (count >= 5000)   

    throw new MaximumCountReachedException();   

}

栗子中的useExceptionsForFlowControl()用一个无限循环来增加count直到抛出异常，这种做法并没有让代码不易读，但是却降低了程序的执行效率。

2）切忌使用空catch块

　　在捕获异常之后什么都不做，相当于忽略了这个异常，空catch块意味着你的程序中隐藏了错误和异常，可能会导致程序出现不可控的结果。如果你非常确定捕获到的异常不会对程序造成影响，可以使用log日志记录，以便后续的更新和维护。

3）检查异常和非检查异常

　　尽量避免使用检查异常，或者将检查异常转变为非检查异常交给上层处理。

4）注意catch块的顺序

5）不要将提供给用户看的信息放在异常信息里

　　比较好的方式是将所有错误信息放在一个配置文件中统一管理。

6）避免多次在日志信息中记录同一个异常

　　最好只在异常最开始发生的地方进行日志信息记录。

7）异常处理尽量放在高层进行

8）在finally中释放资源