提到异常,大家脑海中第一反应应该是try-catch-finally、try-catch、 try-finally这样的固定组合。确实,这是Java异常处理的基本语法组合。下面我们就详细来聊一下Java异常,如何处理异常。
一、什么是异常
异常字面翻译就是“意外、例外"的意思,也就是非正常情况。异常本质上是程序上的错误。
程序中的异常错误在我们编写程序的过程中会经常发生,包括编译期间和运行期间的错误。
在编译期间出现的错误有编译器帮助我们一起修正,然而运行期间的错误便不是编译器力所能及了, 并且运行期间的错误往往是难以预料的。
使用空的对象引用调用方法
String str=nu1l;
System.out. print1n(str .1ength());
数组访问时下标越界
int[] ary={1,2,3};
for(int i=0;i<=3;i++){
System. out. println(ary[i]);
算术运算时除数为0
int one =12;
int two=0;
System. outprintln(one/two);
类型转换时无法正常转型
class Animal {
}
class Dog extends Animal {
}
class Cat extends Anima1{
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Animal a1 = new Dog();
Animal a2 = new Cat( ) ;
Dog d1 = (Dog)a1;
Dog d2 = (Dog)a2;
}
在程序运行过程中,意外发生的情况,背离我们程序本身的意图的表现都可以理解为异常。
当程序在运行期间出现了异常,如果置之不理,程序可能会不正常运行强制中断运行、造成用户数据丢失、资源无法正常释放、直接导致系统崩溃,显然这不是我们希望看到的结果。
那么,如何针对程序运行期间产生的异常进行合理的处理?
Java提供了异常机制来进行处理,通过异常机制,我们可以更好地提升程序的健壮性。
在程序开发中,异常指不期而至的各种状况。它是一个事件,当发生在程序运行期间时,会干扰正常的指令流程。
在Java中,通过Throwable及其子类描述各种不同的异常类型。
Throwable有两个重要的子类: Error和Exception
Error
Error是程序无法处理的错误,表示运行应用程序中较严重问题。大多数错误与代码编写者执行的操作无关,而表示代码运行时JVM ( Java虚拟机)出现的问题。
例如,Java虚拟机运行错误( Virtual MachineError),当JVM不再有继续执行操作所需的内存资源时,将出现OutOfMemoryError
这些错误是不可查的,因为它们在应用程序的控制和处理能力之外,而且绝大多数是程序运行时不允许出现的状况。
对于设计合理的应用程序来说,即使确实发生了错误,本质上也不应该试图去处理它所引起的异常状况。因此我们编写程序时不需要关心这类异常。
Exception
Exception是程序本身可以处理的异常。异常处理通常指针对这种类型异常的处理。
Exception类的异常包括unchecked exception和checked exception。
unchecked exception
unchecked exception :编译器不要求强制处置的异常。
包含RuntimeException类及其子类异常。
如NullPointerException(空指针异常)、IndexOutOfBoundsException(下标越界异常)等,这些异常是unchecked exception。
Java编译器不会检查这些异常,在程序中可以选择捕获处理,也可以不处理,照样正常编译通过。
checked exception
checked exception :编译器要求必须处置的异常。
是RuntimeException及其子类以外,其他的Exception类的子类。
如IOException、SQLException等。
Java编译器会检查这些异常,当程序中可能出现这类异常时,要求必须进行异常处理,否则编译不会通过。
在Java应用程序中,异常处理机制为:抛出异常、捕捉异常
抛出异常
当一个方法出现错误引发异常时,方法创建异常对象并交付运行时系统。
异常对象中包含了异常类型和异常出现时的程序状态等异常信息。
运行时系统负责寻找处置异常的代码并执行。
捕捉异常
在方法抛出异常之后,运行时系统将转为寻找合适的异常处理器。
运行时系统从发生异常的方法开始,依次回查调用栈中的方法,当异常处理器所能处理的异常类型与方法抛出的异常类型相符时,即为合适的异常处理器。
当运行时系统遍历调用栈而未找到合适的异常处理器,则运行时系统终止。同时,意味着Java程序的终止。
对于运行时异常、错误或可查异常, Java技术所要求的异常处理方式有所不同。
总体来说, Java规定:对于可查异常必须捕捉、或者声明抛出。允许忽略不可查的RuntimeException和Error。
简单地说,异常总是先被抛出,后被捕捉到的。
二、如何处理异常
通过5个关键字来实现: try、catch、 finally、 throw、 throws
1.try-catch-finally
public void method(){
try {
//代码段1
//产生异常的代码段2
} catch (异常类型ex) {
//对异常进行处理的代码段3
}finally{
//代码段4
}
2.try-catch
使用try-catch块捕获并处理异常
public void method(){
try{
//代码段
} catch (异常类型ex){
//对异常进行处理的代码段
//代码段
}
使用try-catch块捕获并处理异常一无异常
public void method(){
try{
//代码段(此处不会产生异常)
}catch (异常类型ex) {
//对异常进行处理的代码段
}
//代码段
}
使用try-catch块捕获并处理异常一有异常并能正常匹配处理
public void method(){
try {
//代码段1
//产生异常的代码段2
//代码段3
} catch (异常类型ex) {
//对异常进行处理的代码段4
}
//代码段5
}
使用try-catch块捕获并处理异常一有异常不能正常匹配处理
public void method(){
try {
//代码段1
//产生异常的代码段2
//代码段3
} catch (异常类型ex) {
//对异常进行处理的代码段4
}
//代码段5
}
多重catch块
一旦某个catch捕获到匹配的异常类型,将进入异常处理代码。一经处理结束,就意味着整个try-catch语句结束。其他的catch子句不再有匹配和捕获异常类型的机会。
对于有多个catch子句的异常程序而言,应该尽量将捕获底层异常类的catch子句放在前面,同时尽量将捕获相对高层的异常类的catch子句放在后面。否则,捕获底层异常类的catch子句将可能会被屏蔽。
引发多种类型的异常
排列catch语句的顺序:先子类后父类
发生异常时按顺序逐个匹配
只执行第一个与异常类型匹配的catch语句
public void method(){
try{
//代码段
//产生异常(异常类型2)
} catch
(异常类型1 ex){
//对异常进行处理的代码段
}catch(异常类型2ex){
//对异常进行处理的代码段
} catch
(异常类型3 ex){
//对异常进行处理的代码段
}
//代码段
}
注意:try块后可以接零个或多个catch块,如果没有catch ,则必须跟一个finally块。
语法组合:try-catch、 try-finally、try-catch-finally、try-catch-catch-finally
常见的异常类型
实际应用中的经验与总结
——处理运行时异常时 ,采用逻辑去合理规避同时辅助try-catch处理
——在多重catch块后面 ,可以加一个catch ( Exception )来处理可能会被遗漏的异常
——对于不确定的代码 ,也可以加上try-catch ,处理潜在的异常
——尽量去处理异常,切忌只是简单地调用printStackTrace()去打印输出
——具体如何处理异常,要根据不同的业务需求和异常类型去决定
——尽量添加finally语句块去释放占用的资源
2.throw
throw用来抛出一个异常。
例如: throw new IOException();
throw抛出的只能够是可抛出类Throwable或者其子类的实例对象。
例如: throw new String(“出错啦”);是错误的
public void method(){
try {
//代码段1
throw new异常类型( );
} catch (异常类型ex) {
//对异常进行处理的代码段2
public void method() throws异常类型{
//代码段1
throw new异常类型( );
}
3.throws
可以通过throws声明将要抛出何种类型的异常,通过throw将产生的异常抛出。
如果一个方法可能会出现异常,但没有能力处理这种异常,可以在方法声明处用throws子句来声明抛出异常。
例如:汽车在运行时可能会出现故障,汽车本身没办法处理这个故障,那就让开车的人来处理。
throws语句用在方法定义时声明该方法要抛出的异常类型。
public void method() throws Exception1, Exceptin...ExceptionN {
//可能产生异常的代码
}
当方法抛出异常列表中的异常时,方法将不对这些类型及其子类类型的异常作处理,而抛向调用该方法的方法,由他去处理。
throws的使用规则
1)如果是不可查异常( unchecked exception ),即Error、RuntimeException或它们的子类,那么可以不使用throws关键字来声明要抛出的异常,编译仍能顺利通过,但在运行时会被系统抛出。
2)如果-个方法中可能出现可查异常,要么用try-catch语句捕获,要么用throws子句声明将它抛出,否则会导致编译错误
3)当抛出了异常,则该方法的调用者必须处理或者重新抛出该异常。
4)当子类重写父类抛出异常的方法时,声明的异常必须是父类方法所声明异常的同类或子类。
4.自定义异常
使用Java内置的异常类可以描述在编程时出现的大部分异常情况。
也可以通过自定义异常描述特定业务产生的异常类型。
所谓自定义异常,就是定义- -个类,去继承Throwable类或者它的子类。
5.异常链
有时候我们会捕获一个异常后再抛出另一个异常。
顾名思义就是:将异常发生的原因一个传一个串起来,即把底层的异常信息传给上层,这样逐层抛出。