异常
一、异常的概念和Java异常体系结构
异常是程序运行过程中出现的错误。是Java语言健壮性的一个重要体现。
Java把异常当作对象来处理,并定义一个基类java.lang.Throwable作为所有异常的超类。
在Java API中已经定义了许多异常类,这些异常类分为两大类,错误Error和异Exception。
Java异常体系结构呈树状,其层次结构图如图 1所示:
图 1 Java异常体系结构
Thorwable类所有异常和错误的超类,有两个子类Error和Exception,分别表示错误和异常。
其中异常类Exception又分为运行时异常(RuntimeException)和非运行时异常,
这两种异常有很大的区别,也称之为不检查异常(Unchecked Exception) 和检查异常(Checked Exception)。下面将详细讲述这些异常之间的区别与联系:
1、Error与Exception
Error是程序无法处理的错误,比如OutOfMemoryError、堆溢出、ThreadDeath等。这些异常发生时,Java虚拟机(JVM)一般会选择线程终止。
Exception是程序本身可以处理的异常,这种异常分两大类运行时异常和非运行时异常。
程序中应当尽可能去处理这些异常。
2、运行时异常和非运行时异常
运行时异常都是RuntimeException类及其子类异常,如NullPointerException、IndexOutOfBoundsException、StringIndexOutOfBoundsException、NumberFormatException等, 这些异常是不检查异常,程序中可以选择捕获处理,也可以不处理。这些异常一般是由程序逻辑错误引起的, 程序应该从逻辑角度尽可能避免这类异常的发生。
非运行时异常是RuntimeException以外的异常,类型上都属于Exception类及其子类。
从程序语法角度讲是必须进行处理的异常,如果不处理,程序就不能编译通过。
如IOException、SQLException等以及用户自定义的Exception异常,一般情况下不自定义检查异常。
二、异常的捕获和处理
Java异常的捕获和处理是一个不容易把握的事情,如果处理不当,不但会让程序代码的可读性大大降低, 而且导致系统性能低下,甚至引发一些难以发现的错误。
Java异常处理涉及到五个关键字,分别是:try、catch、finally、throw、throws。下面将骤一介绍, 通过认识这五个关键字,掌握基本异常处理知识。
1、异常处理的基本语法
在java中,异常处理的完整语法是:
Java代码
- try{
- //(尝试运行的)程序代码
- }catch(异常类型 异常的变量名){
- //异常处理代码
- }finally{
- //异常发生,方法返回之前,总是要执行的代码
- }
try{ //(尝试运行的)程序代码 }catch(异常类型 异常的变量名){ //异常处理代码 }finally{ //异常发生,方法返回之前,总是要执行的代码 }
以上语法有三个代码块:
try语句块,表示要尝试运行代码,try语句块中代码受异常监控,其中代码发生异常时,会抛出异常对象。
catch语句块会捕获try代码块中发生的异常并在其代码块中做异常处理,catch语句带一个Throwable类型的参数, 表示可捕获异常类型。当try中出现异常时,catch会捕获到发生的异常,并和自己的异常类型匹配, 若匹配,则执行catch块中代码,并将catch块参数指向所抛的异常对象。catch语句可以有多个, 用来匹配多个中的一个异常,一旦匹配上后,就不再尝试匹配别的catch块了。 通过异常对象可以获取异常发生时完整的JVM堆栈信息,以及异常信息和异常发生的原因等。
finally语句块是紧跟catch语句后的语句块,这个语句块总是会在方法返回前执行, 而不管是否try语句块是否发生异常。并且这个语句块总是在方法返回前执行。
目的是给程序一个补救的机会。这样做也体现了Java语言的健壮性。
2、 try、catch、finally三个语句块应注意的问题
第一、try、catch、finally三个语句块均不能单独使用,三者可以组成 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。
第二、try、catch、finally三个代码块中变量的作用域为代码块内部,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。
第三、多个catch块时候,只会匹配其中一个异常类并执行catch块代码,而不会再执行别的catch块, 并且匹配catch语句的顺序是由上到下。
3、throw、throws关键字
throw关键字是用于方法体内部,用来抛出一个Throwable类型的异常。如果抛出了检查异常, 则还应该在方法头部声明方法可能抛出的异常类型。该方法的调用者也必须检查处理抛出的异常。 如果所有方法都层层上抛获取的异常,最终JVM会进行处理,处理也很简单,就是打印异常消息和堆栈信息。 如果抛出的是Error或RuntimeException,则该方法的调用者可选择处理该异常。
throws关键字用于方法体外部的方法声明部分,用来声明方法可能会抛出某些异常。仅当抛出了检查异常, 该方法的调用者才必须处理或者重新抛出该异常。当方法的调用者无力处理该异常的时候,应该继续抛出, 而不是囫囵吞枣一般在catch块中打印一下堆栈信息做个勉强处理。
4、 Throwable类中的常用方法
getCause():返回抛出异常的原因。如果
cause 不存在或未知,则返回
null。
getMessage():返回异常的消息信息。
printStackTrace():对象的堆栈跟踪输出至错误输出流,作为字段 System.err 的值。
三、异常处理的一般原则
1、 能处理就早处理,抛出不去还不能处理的就想法消化掉或者转换为RuntimeException处理。 因为对于一个应用系统来说,抛出大量异常是有问题的,应该从程序开发角度尽可能的控制异常发生的可能。
2、 对于检查异常,如果不能行之有效的处理,还不如转换为RuntimeException抛出。
这样也让上层的代码有选择的余地――可处理也可不处理。
3、 对于一个应用系统来说,应该有自己的一套异常处理框架,这样当异常发生时,也能得到统一的处理风格, 将优雅的异常信息反馈给用户。
四、编译错误
编译错误检测的是java语法,就是你用javac命令将源代码(.java)文件翻译成字节码(.class)文件时产生的错误。比如,变量名不符合规定,变量没定义,关键字拼写错误等等。
java的编译器(javac)会根据java语法规定做一些检查,不符合规定的就不通过编译。
五、处理异常有两种方式:
A 使用try catch 处理
B 使用throws 声明抛出
建议根据具体的业务情况具体选择处理方式
建议:能处理尽量处理,不能处理的一定抛出!绝对不能简单抛弃!、
六、自定义异常
继承Exception类 手动调用Exception所有构造器。
七、重写方法时的异常处理
如果在继承一个类时,父类的方法声明了throws抛出指定异常,那么子类在重写该方法是应注意:
1:可以不指定throws
2:可以throws父类方法异常的子类异常。
3:可以throws父类throws的部分异常。