您當前位置：首頁 > php開源 > php教程 > java知識總結（十一）異常處理機制

java知識總結（十一）異常處理機制

來源：程序員人生發布時間：2017-02-18 09:25:18 閱讀次數：3126次

原文來自搬磚工，如需轉載請注明出處

異常處理是程序設計中1個非常重要的方面，也是程序設計的1大難點，從C開始，你或許已知道如何用if...else...來控制異常了，或許是自發的，但是這類控制異常痛苦，同1個異常或毛病如果多個地方出現，那末你每一個地方都要做相同處理，感覺相當的麻煩!

　　Java語言在設計確當初就斟酌到這些問題，提出異常處理的框架的方案，所有的異常都可以用1個類型來表示，不同類型的異常對應不同的子類異常(這里的異常包括毛病概念)，定義異常處理的規范，在1.4版本以后增加了異常鏈機制，從而便于跟蹤異常!這是Java語言設計者的高明的地方，也是Java語言中的1個難點，下面是我對Java異常知識的1個總結，也算是資源回收1下。

1、Java異常的基礎知識

　　異常是程序中的1些毛病，但其實不是所有的毛病都是異常，并且毛病有時候是可以免的。比如說，你的代碼少了1個分號，那末運行出來結果是提示是毛病java.lang.Error;如果你用System.out.println(11/0)，那末你是由于你用0做了除數，會拋出java.lang.ArithmeticException的異常。

　　有些異常需要做處理，有些則不需要捕獲處理，后面會詳細講到。

　　天有不測風云，人有旦夕禍福，Java的程序代碼也如此。在編程進程中，首先應當盡量去避免毛病和異常產生，對不可避免、不可預測的情況則在斟酌異常產生時如何處理。

　　Java中的異經常使用對象來表示。Java對異常的處理是按異常分類處理的，不同異常有不同的分類，每種異常都對應1個類型(class)，每一個異常都對應1個異常(類的)對象。

　　異常類從哪里來?有兩個來源，1是Java語言本身定義的1些基本異常類型，2是用戶通過繼承Exception類或其子類自己定義的異常。Exception 類及其子類是 Throwable 的1種情勢，它指出了公道的利用程序想要捕獲的條件。

　　異常的對象從哪里來呢?有兩個來源，1是Java運行時環境自動拋出系統生成的異常，而不管你是不是愿意捕獲和處理，它總要被拋出!比如除數為0的異常。2是程序員自己拋出的異常，這個異常可以是程序員自己定義的，也能夠是Java語言中定義的，用throw 關鍵字拋出異常，這類異常經常使用來向調用者匯報異常的1些信息。

　　異常是針對方法來講的，拋出、聲明拋出、捕獲和處理異常都是在方法中進行的。

　　Java異常處理通過5個關鍵字try、catch、throw、throws、finally進行管理。基本進程是用try語句塊包住要監視的語句，如果在try語句塊內出現異常，則異常會被拋出，你的代碼在catch語句塊中可以捕獲到這個異常并做處理;還有以部份系統生成的異常在Java運行時自動拋出。你也能夠通過throws關鍵字在方法上聲明該方法要拋出異常，然后在方法內部通過throw拋出異常對象。finally語句塊會在方法履行return之前履行，1般結構以下：

　　try{

　　程序代碼

　　}catch(異常類型1 異常的變量名1){

　　程序代碼

　　}catch(異常類型2 異常的變量名2){

　　程序代碼

　　}finally{

　　程序代碼

　　}

　　catch語句可以有多個，用來匹配多個異常，匹配上多個中1個后，履行catch語句塊時候僅僅履行匹配上的異常。catch的類型是Java語言中定義的或程序員自己定義的，表示代碼拋出異常的類型，異常的變量名表示拋出異常的對象的援用，如果catch捕獲并匹配上了該異常，那末就能夠直接用這個異常變量名，此時該異常變量名指向所匹配的異常，并且在catch代碼塊中可以直接援用。這1點非常非常的特殊和重要!

　　Java異常處理的目的是提高程序的硬朗性，你可以在catch和finally代碼塊中給程序1個修正機會，使得程序不因異常而終止或流程產生之外的改變。同時，通過獲得Java異常信息，也為程序的開發保護提供了方便，1般通過異常信息就很快就可以找到出現異常的問題(代碼)所在。

　　Java異常處理是Java語言的1大特點，也是個難點，掌握異常處理可讓寫的代碼更硬朗和易于保護。

2、Java異常類類圖

下面是這幾個類的層次圖：

　　java.lang.Object

　　 java.lang.Throwable

　　 java.lang.Exception

　　 java.lang.RuntimeException

　　 java.lang.Error

　　 java.lang.ThreadDeath

下面4個類的介紹來自Java api 文檔。

1、Throwable

　　Throwable 類是 Java 語言中所有毛病或異常的超類。只有當對象是此類(或其子類之1)的實例時，才能通過 Java 虛擬機或 Java throw 語句拋出。類似地，只有此類或其子類之1才可以是 catch 子句中的參數類型。

　　兩個子類的實例，Error 和 Exception，通經常使用于唆使產生了異常情況。通常，這些實例是在異常情況的上下文中新近創建的，因此包括了相干的信息(比如堆棧跟蹤數據)。

2、Exception

　　Exception 類及其子類是 Throwable 的1種情勢，它指出了公道的利用程序想要捕獲的條件，表示程序本身可以處理的異常。

3、Error

　　Error 是 Throwable 的子類，表示僅靠程序本身沒法恢復的嚴重毛病，用于唆使公道的利用程序不應當試圖捕獲的嚴重問題。

　　在履行該方法期間，無需在方法中通過throws聲明可能拋出但沒有捕獲的 Error 的任何子類，由于Java編譯器不去檢查它，也就是說，當程序中可能出現這類異常時，即便沒有用try...catch語句捕獲它，也沒有用throws字句聲明拋出它，還是會編譯通過。

4、RuntimeException

　　RuntimeException 是那些可能在 Java 虛擬機正常運行期間拋出的異常的超類。Java編譯器不去檢查它，也就是說，當程序中可能出現這類異常時，即便沒有用try...catch語句捕獲它，也沒有用throws字句聲明拋出它，還是會編譯通過，這類異常可以通過改進代碼實現來避免。

5、ThreadDeath

　　調用 Thread 類中帶有零參數的 stop 方法時，受害線程將拋出1個 ThreadDeath 實例。

　　僅當利用程序在被異步終止后必須清除時才應當捕獲這個類的實例。如果 ThreadDeath 被1個方法捕獲，那末將它重新拋出非常重要，由于這樣才能讓該線程真正終止。

　　如果沒有捕獲 ThreadDeath，則頂級毛病處理程序不會輸出消息。

　　雖然 ThreadDeath 類是“正常出現”的，但它只能是 Error 的子類而不是 Exception 的子類，由于許多利用程序捕獲所有出現的 Exception，然后又將其放棄。

以上是對有關異常API的1個簡單介紹，用法都很簡單，關鍵在于理解異常處理的原理，具體用法參看Java API文檔。

3、Java異常處理機制

對可能出現異常的代碼，有兩種處理辦法：

第1、在方法中用try...catch語句捕獲并處理異常，catach語句可以有多個，用來匹配多個異常。例如：

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

第2、對處理不了的異常或要轉型的異常，在方法的聲明處通過throws語句拋出異常。例如：

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

　　如果每一個方法都是簡單的拋出異常，那末在方法調用方法的多層嵌套調用中，Java虛擬機會從出現異常的方法代碼塊中往回找，直到找到處理該異常的代碼塊為止。然后將異常交給相應的catch語句處理。如果Java虛擬機追溯到方法調用棧最底部main()方法時，如果依然沒有找到處理異常的代碼塊，將依照下面的步驟處理：

　　第1、調用異常的對象的printStackTrace()方法，打印方法調用棧的異常信息。

　　第2、如果出現異常的線程為主線程，則全部程序運行終止;如果非主線程，則終止該線程，其他線程繼續運行。

　　通過分析思考可以看出，越早處理異常消耗的資源和時間越小，產生影響的范圍也越小。因此，不要把自己能處理的異常也拋給調用者。

　　還有1點，不可忽視：finally語句在任何情況下都必須履行的代碼，這樣可以保證1些在任何情況下都必須履行代碼的可靠性。比如，在數據庫查詢異常的時候，應當釋放JDBC連接等等。finally語句先于return語句履行，而不論其前后位置，也不論是否try塊出現異常。finally語句唯1不被履行的情況是方法履行了System.exit()方法。System.exit()的作用是終止當前正在運行的 Java 虛擬機。finally語句塊中不能通過給變量賦新值來改變return的返回值，也建議不要在finally塊中使用return語句，沒成心義還容易致使毛病。

　　最后還應當注意1下異常處理的語法規則：

　　第1、try語句不能單獨存在，可以和catch、finally組成 try...catch...finally、try...catch、try...finally3種結構，catch語句可以有1個或多個，finally語句最多1個，try、catch、finally這3個關鍵字均不能單獨使用。

　　第2、try、catch、finally3個代碼塊中變量的作用域分別獨立而不能相互訪問。如果要在3個塊中都可以訪問，則需要將變量定義到這些塊的外面。

　　第3、多個catch塊時候，Java虛擬機會匹配其中1個異常類或其子類，就履行這個catch塊，而不會再履行別的catch塊。

　　第4、throw語句后不允許有緊跟其他語句，由于這些沒有機會履行。

　　第5、如果1個方法調用了另外1個聲明拋出異常的方法，那末這個方法要末處理異常，要末聲明拋出。

　　那怎樣判斷1個方法可能會出現異常呢?1般來講，方法聲明的時候用了throws語句，方法中有throw語句，方法調用的方法聲明有throws關鍵字。

　　throw和throws關鍵字的區分

　　throw用來拋出1個異常，在方法體內。語法格式為：throw 異常對象。

　　throws用來聲明方法可能會拋出甚么異常，在方法名后，語法格式為：throws 異常類型1，異常類型2...異常類型n。

4、如何定義和使用異常類

1、使用已有的異常類，假設為IOException、SQLException。

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

2、自定義異常類

　　創建Exception或RuntimeException的子類便可得到1個自定義的異常類。例如:

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

3、使用自定義的異常

　　用throws聲明方法可能拋出自定義的異常，并用throw語句在適當的地方拋出自定義的異常。例如：

　　在某種條件拋出異常

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

　　將異常轉型(也叫轉譯)，使得異常更容易讀易于理解

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

　　還有1個代碼，很成心思：

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

　　這段代碼實際上捕獲了異常，然后又和盤托出，沒有1點意義，如果這樣還有甚么好處理的，不處理就好了，直接在方法前用throws聲明拋出不就得了。異常的捕獲就要做1些成心義的處理。

5、運行時異常和受檢查異常

　　Exception類可以分為兩種：運行時異常和受檢查異常。

1、運行時異常

　　RuntimeException類及其子類都被稱為運行時異常，這類異常的特點是Java編譯器不去檢查它，也就是說，當程序中可能出現這類異常時，即便沒有用try...catch語句捕獲它，也沒有用throws字句聲明拋出它，還是會編譯通過。例如，當除數為零時，就會拋出java.lang.ArithmeticException異常。

2、受檢查異常

　　除RuntimeException類及其子類外，其他的Exception類及其子類都屬于受檢查異常，這類異常的特點是要末用try...catch捕獲處理，要末用throws語句聲明拋出，否則編譯不會通過。

3、二者的區分

　　運行時異常表示沒法讓程序恢復運行的異常，致使這類異常的緣由通常是由于履行了毛病的操作。1旦出現毛病，建議讓程序終止。

　　受檢查異常表示程序可以處理的異常。如果拋出異常的方法本身不處理或不能處理它，那末方法的調用者就必須去處理該異常，否則調用會出錯，連編譯也沒法通過。固然，這兩種異常都是可以通進程序來捕獲并處理的，比如除數為零的運行時異常：

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("除數為0!");
　　}
　　System.out.println("除數為零后程序沒有終止啊，呵呵!!!");
　　}
　　}
　　運行結果：
　　Hello World!!!
　　除數為0!
　　除數為零后程序沒有終止啊，呵呵!!!

4、運行時毛病

　　Error類及其子類表示運行時毛病，通常是由Java虛擬機拋出的，JDK中與定義了1些毛病類，比如VirtualMachineError

　　和OutOfMemoryError，程序本身沒法修復這些毛病.1般不去擴大Error類來創建用戶自定義的毛病類。而RuntimeException類表示程序代碼中的毛病，是可擴大的，用戶可以創建特定運行時異常類。

　　Error(運行時毛病)和運行時異常的相同的地方是:Java編譯器都不去檢查它們，當程序運行時出現它們，都會終止運行。

5、最好解決方案

　　對運行時異常，我們不要用try...catch來捕獲處理，而是在程序開發調試階段，盡可能去避免這類異常，1旦發現該異常，正確的做法就會改進程序設計的代碼和實現方式，修改程序中的毛病，從而避免這類異常。捕獲并處理運行時異常是好的解決辦法，由于可以通過改進代碼實現來避免該種異常的產生。

　　對受檢查異常，沒說的，老老實實去依照異常處理的方法去處理，要末用try...catch捕獲并解決，要末用throws拋出!

　　對Error(運行時毛病)，不需要在程序中做任何處理，出現問題后，應當在程序在外的地方找問題，然后解決.

6、異常轉型和異常鏈

　　異常轉型在上面已提到過了，實際上就是捕獲到異常后，將異常以新的類型的異常再拋出，這樣做1般為了異常的信息更直觀!比如：

public void run() throws MyException{
　　...
　　try{
　　...
　　}catch(IOException e){
　　...
　　throw new MyException();
　　}finally{
　　...
　　}
　　}

　　異常鏈，在JDK1.4以后版本中，Throwable類支持異常鏈機制。Throwable 包括了其線程創建時線程履行堆棧的快照。它還包括了給出有關毛病更多信息的消息字符串。最后，它還可以包括 cause(緣由)：另外一個致使此 throwable 拋出的 throwable。它也稱為異常鏈設施，由于 cause 本身也會有 cause，依此類推，就構成了異常鏈，每一個異常都是由另外一個異常引發的。

　　通俗的說，異常鏈就是把原始的異常包裝為新的異常類，并在新的異常類中封裝了原始異常類，這樣做的目的在于找到異常的根本緣由。

　　通過Throwable的兩個構造方法可以創建自定義的包括異常緣由的異常類型：

　　Throwable(String message, Throwable cause)

　　構造1個帶指定詳細消息和 cause 的新 throwable。

　　Throwable(Throwable cause)

　　構造1個帶指定 cause 和 (cause==null ? null :cause.toString())(它通常包括類和 cause 的詳細消息)的詳細消息的新 throwable。

　　getCause()

　　返回此 throwable 的 cause;如果 cause 不存在或未知，則返回 null。

　　initCause(Throwable cause)

　　將此 throwable 的 cause 初始化為指定值。

　　在Throwable的子類Exception中，也有類似的指定異常緣由的構造方法：

　　Exception(String message, Throwable cause)