【Java】理解异常异常处理

太过爱你忘了你带给我的痛 2024-04-03 09:15 91阅读 0赞

## 异常处理 ##

### Error 和Exception ###

`Exception`和`Error`， ⼆者都是Java 异常处理的重要⼦类， 各⾃都包含⼤量⼦类。均继承自`Throwable`类。

`Error`表⽰系统级的错误， 是java 运⾏环境内部错误或者硬件问题， 不能指望程序来处理这样的问题， 除了退出运⾏外别⽆选择， 它是Java 虚拟机抛出的。

`Exception` 表⽰程序需要捕捉、需要处理的常， 是由与程序设计的不完善⽽出现的问题， 程序必须处理的问题。

### 异常类型 ###

Java 中的异常， 主要可以分为两⼤类， 即受检异常（checked exception）和非受检异常（ unchecked exception）。

#### 受检异常 ####

对于受检异常来说， 如果⼀个⽅法在声明的过程中证明了其要有受检异常抛出：

public void test() throws new Exception{
         }

那么，当我们在程序中调⽤他的时候， ⼀定要对该异常进⾏处理（ 捕获或者向上抛出），否则是⽆法编译通过的。这是⼀种强制规范。

这种异常在IO操作中⽐较多。⽐如`FileNotFoundException`， 当我们使⽤IO流处理⼀个⽂件的时候， 有⼀种特殊情况， 就是⽂件不存在。 所以 在⽂件处理时他会显⽰抛出`FileNotFoundException`， ⽬的就是告诉这个⽅法的调⽤者，这个⽅法不保证⼀定可以成功， 是有可能找不到对应的⽂件的，你要明确的对这种情况做特殊处理。

当我们希望我们的⽅法调⽤者， 明确的处理⼀些特殊情况的时候， 就应该使⽤受检异常。

#### 非受检异常 ####

对于⾮受检异常来说， ⼀般是运⾏时异常， 继承⾃RuntimeException。在编写代码的时候， 不需要显⽰的捕获，但是如果不捕获， 在运⾏期如果发⽣异常就会中断程序的执⾏。

这种异常⼀般可以理解为是代码原因导致的。⽐如发⽣空指针、数组越界等。所以，只要代码写的没问题， 这些异常都是可以避免的。也就不需要我们显⽰的进⾏处理。试想⼀下， 如果你要对所有可能发⽣空指针的地⽅做异常处理的话， 那相当于你的所有代码都需要做这件事。

### 异常相关关键字 ###

`try`⽤来指定⼀块预防所有异常的程序；

`catch`⼦句紧跟在try 块后⾯， ⽤来指定你想要捕获的异常的类型；

`finally` 为确保⼀段代码不管发⽣什么异常状况都要被执⾏；

`throw` 语句⽤来明确地抛出⼀个异常；

`throws`⽤来声明⼀个⽅法可能抛出的各种异常；

### 正确处理异常 ###

异常的处理⽅式有两种：

1、⾃⼰处理（捕获）。

2、向上抛，交给调⽤者处理。

异常，千万不能捕获了之后什么也不做，或者只是使⽤e.printStacktrace。

处理异常的原则：自己明确知道如何处理的，就处理掉；不知道如何处理的，就交给调⽤者处理。

### 自定义异常 ###

⾃定义异常就是开发人员⾃⼰定义的异常， ⼀般通过继承`Exception` 的⼦类的⽅式实现。

编写⾃定义异常类实际上是继承⼀个API 标准异常类，⽤新定义的异常处理信息覆盖原有信息的过程。这种⽤法在Web 开发中也⽐较常见，一般可以⽤来⾃定义业务异常。如余额不⾜、重复提交等。这种⾃定义异常有业务含义，更容易让上层理解和处理

### 异常链 ###

“异常链”是Java 中⾮常流⾏的异常处理概念， 是指在进⾏⼀个异常处理时抛出了另外⼀个异常， 由此产⽣了⼀个异常链条。

该技术⼤多⽤于将“ 受检查异常” （ checked exception） 封装成为“⾮受检查异常”（ unchecked exception)或者RuntimeException。

并且要注意的是，如果因为异常你决定抛出⼀个新的异常，新的异常⼀定要包含原有的异常，这样， 处理程序才可以通过`getCause()`和`initCause()`⽅法来访问异常最终的根源。

从Java 1.4 版本开始，几乎所有的异常都支持异常链。

以下是Throwable 中支持异常链的方法和构造函数。

Throwable getCause()
    Throwable initCause(Throwable)
    Throwable(String, Throwable)
    Throwable(Throwable)

`initCause` 和`Throwable` 构造函数的`Throwable` 参数是导致当前异常的异常。`getCause` 返回导致当前异常的异常，`initCause` 设置当前异常的原因。

以下示例显示如何使用异常链：

try {
        
        //...
    } catch (IOException e) {
        
    	throw new SampleException("Other IOException", e);
    }

上面的示例中，当捕获到IOException 时，将创建一个新的SampleException 异常，并附加原始的异常原因，并将异常链抛出到下一个更高级别的异常处理程序。

### try-with-resources ###

Java 里，对于文件操作IO 流、数据库连接等开销非常昂贵的资源，用完之后必须及时通过`close` 方法将其关闭，否则资源会一直处于打开状态，这样可能会导致内存泄露等问题。

关闭资源的常用方式就是在`finally`块里是释放，即调用`close`方法。比如，我们经常  
会写这样的代码：

public static void main(String[] args) {
        
    	BufferedReader br = null;
        try {
        
            String line;
            br = new BufferedReader(new FileReader("d:\\123.txt"));
            while ((line = br.readLine()) != null) {
        
            	System.out.println(line);
        	}
    	} catch (IOException e) {
        
    		// handle exception
    	} finally {
        
            try {
        
                if (br != null) {
        
                    br.close();
            	}
    		} catch (IOException ex) {
        
            // handle exception
            }
        }
    }

从Java 7 开始，jdk 提供了一种更好的方式关闭资源，使用`try-with-resources`语句，改写一下上面的代码，效果如下：

public static void main(String... args) {
        
        try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("d:\\123.txt"))) {
        
        	String line;
            while ((line = br.readLine()) != null) {
        
            	System.out.println(line);
            }
        } catch (IOException e) {
        
        	// handle exception
        }
    }

### finally 和return 的执行顺序 ###

`try()`⾥⾯有⼀个`return`语句， 那么后⾯的`finally{}`⾥⾯的code 会不会被执⾏， 什么时候执⾏， 是在return 前还是return 后?

如果`try`中有`return`语句， 那么`finally`中的代码还是会执⾏。因为`return`表⽰的是  
要**整个⽅法体**返回， 所以，finally 中的语句会在return 之前执⾏。

但是return 前执行的finally 块内，对数据的修改效果对于引用类型和值类型会不同：

//测试修改值类型
    static int f() {
        
        int ret = 0;
        try {
        
        	return ret; // 返回0，finally 内的修改效果不起作用
        } finally {
        
            ret++;
            System.out.println("finally 执行");
        }
    } 
    // 测试修改引用类型
    static int[] f2(){
        
        int[] ret = new int[]{
        0};
        try {
        
        	return ret; // 返回[1]，finally 内的修改效果起了作用
        } finally {
        
            ret[0]++;
            System.out.println("finally 执行");
        }
    }