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Java异常

一、Java异常的基础知识

  1. 异常是程序中的一些错误,但并不是所有的错误都是异常,并且错误有时候是可以避免的。比如说,你的代码少了一个分号,那么运行出来结果是提示是错误java.lang.Error;如果你用System.out.println(11/0),那么你是因为你用0做了除数,会抛出java.lang.ArithmeticException的异常
  2. 有些异常需要做处理,有些则不需要捕获处理
  3.  Java中的异常用对象来表示。Java对异常的处理是按异常分类处理的,不同异常有不同的分类,每种异常都对应一个类型(class),每个异常都对应一个异常(类的)对象。
  4. 异常类从哪里来?有两个来源,一是Java语言本身定义的一些基本异常类型,二是用户通过继承Exception类或者其子类自己定义的异常。Exception 类及其子类是 Throwable 的一种形式,它指出了合理的应用程序想要捕获的条件。
  5. 异常的对象从哪里来呢?有两个来源,一是Java运行时环境自动抛出系统生成的异常,而不管你是否愿意捕获和处理,它总要被抛出!比如除数为0的异常。二是程序员自己抛出的异常,这个异常可以是程序员自己定义的,也可以是Java语言中定义的,用throw 关键字抛出异常,这种异常常用来向调用者汇报异常的一些信息。
  6.  异常是针对方法来说的,抛出、声明抛出、捕获和处理异常都是在方法中进行的。
  7. Java异常处理通过5个关键字try、catch、throw、throws、finally进行管理。基本过程是用try语句块包住要监视的语句,如果在try语句块内出现异常,则异常会被抛出,你的代码在catch语句块中可以捕获到这个异常并做处理;还有以部分系统生成的异常在Java运行时自动抛出。你也可以通过throws关键字在方法上声明该方法要抛出异常,然后在方法内部通过throw抛出异常对象。finally语句块会在方法执行return之前执行,一般结构如下:
try{
          程序代码
         }catch(异常类型1 异常的变量名1){
          程序代码
         }catch(异常类型2 异常的变量名2){
          程序代码
         }finally{
          程序代码
         }

   catch语句可以有多个,用来匹配多个异常,匹配上多个中一个后,执行catch语句块时候仅仅执行匹配上的异常。catch的类型是Java语言中定义的或者程序员自己定义的,表示代码抛出异常的类型,异常的变量名表示抛出异常的对象的引用,如果catch捕获并匹配上了该异常,那么就可以直接用这个异常变量名,此时该异常变量名指向所匹配的异常,并且在catch代码块中可以直接引用。这一点非常非常的特殊和重要!

二、Java异常类类图

下面是这几个类的层次图:

java.lang.Object
      java.lang.Throwable
          java.lang.Exception
             java.lang.RuntimeException
          java.lang.Error
             java.lang.ThreadDeath

具体来看:

1、Throwable
        Throwable 类是 Java 语言中所有错误或异常的超类。只有当对象是此类(或其子类之一)的实例时,才能通过 Java 虚拟机或者 Java throw 语句抛出。类似地,只有此类或其子类之一才可以是 catch 子句中的参数类型。
 
2、Exception
        Exception 类及其子类是 Throwable 的一种形式,它指出了合理的应用程序想要捕获的条件,表示程序本身可以处理的异常
 
3、Error
        Error 是 Throwable 的子类,表示仅靠程序本身无法恢复的严重错误,用于指示合理的应用程序不应该试图捕获的严重问题。
 
4、RuntimeException
        RuntimeException 是那些可能在 Java 虚拟机正常运行期间抛出的异常的超类,这种异常可以通过改进代码实现来避免
 
5、ThreadDeath
        调用 Thread 类中带有零参数的 stop 方法时,受害线程将抛出一个 ThreadDeath 实例。
        仅当应用程序在被异步终止后必须清除时才应该捕获这个类的实例。如果 ThreadDeath 被一个方法捕获,那么将它重新抛出非常重要,因为这样才能让该线程真正终止。如果没有捕获 ThreadDeath,则顶级错误处理程序不会输出消息。  虽然 ThreadDeath 类是“正常出现”的,但它只能是 Error 的子类而不是 Exception 的子类,因为许多应用程序捕获所有出现的 Exception,然后又将其放弃。
 

三、Java异常处理机制

对于可能出现异常的代码,有两种处理办法:

第1、在方法中用try...catch语句捕获并处理异常,catach语句可以有多个,用来匹配多个异常。

 

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

 第2、对于处理不了的异常或者要转型的异常,在方法的声明处通过throws语句抛出异常。

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

四、最后还应该注意一下异常处理的语法规则:

        1、try语句不能单独存在,可以和catch、finally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,try、catch、finally这三个关键字均不能单独使用。
        2、try、catch、finally三个代码块中变量的作用域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。
        3、多个catch块时候,Java虚拟机会匹配其中一个异常类或其子类,就执行这个catch块,而不会再执行别的catch块。
        4、throw语句后不允许有紧跟其他语句,因为这些没有机会执行。
        5、如果一个方法调用了另外一个声明抛出异常的方法,那么这个方法要么处理异常,要么声明抛出。

五、throw和throws关键字的区别

  throw用来抛出一个异常,在方法体内。语法格式为:throw 异常对象。
        throws用来声明方法可能会抛出什么异常,在方法名后,语法格式为:throws 异常类型1,异常类型2...异常类型n。

六、那怎么判断一个方法可能会出现异常呢?

  一般来说,方法声明的时候用了throws语句,方法中有throw语句,方法调用的方法声明有throws关键字

七、如何定义和使用异常类

  1、使用已有的异常类,假如为IOException、SQLException。

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

2、自定义异常类

  创建Exception或者RuntimeException的子类即可得到一个自定义的异常类。

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

3、使用自定义的异常

  用throws声明方法可能抛出自定义的异常,并用throw语句在适当的地方抛出自定义的异常。

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

4、将异常转型(也叫转译),使得异常更易读易于理解

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

八、运行时异常和受检查异常

Exception类可以分为两种:运行时异常和受检查异常。
1、运行时异常
  RuntimeException类及其子类都被称为运行时异常,这种异常的特点是Java编译器不去检查它,也就是说,当程序中可能出现这类异常时,即使没有用try...catch语句捕获它,也没有用throws字句声明抛出它,还是会编译通过。例如,当除数为零时,就会抛出java.lang.ArithmeticException异常。
2、受检查异常
  除了RuntimeException类及其子类外,其他的Exception类及其子类都属于受检查异常,这种异常的特点是要么用try...catch捕获处理,要么用throws语句声明抛出,否则编译不会通过。
3、两者的区别
  运行时异常表示无法让程序恢复运行的异常,导致这种异常的原因通常是由于执行了错误的操作。一旦出现错误,建议让程序终止。
  受检查异常表示程序可以处理的异常。如果抛出异常的方法本身不处理或者不能处理它,那么方法的调用者就必须去处理该异常,否则调用会出错,连编译也无法通过。
  当然,这两种异常都是可以通过程序来捕获并处理的,比如除数为零的运行时异常:
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("除数为0!");
     }
         System.out.println("除数为零后程序没有终止啊,呵呵!!!");  
     }        
}

技术分享

4、运行时错误

  Error类及其子类表示运行时错误,通常是由Java虚拟机抛出的,JDK中与定义了一些错误类,比如VirtualMachineError 和 OutOfMemoryError,
程序本身无法修复这些错误。一般不去扩展Error类来创建用户自定义的错误类。

  而RuntimeException类表示程序代码中的错误,是可扩展的,用户可以创建特定运行时异常类。
  Error(运行时错误)和运行时异常的相同之处是:Java编译器都不去检查它们,当程序运行时出现它们,都会终止运行。

九、Java异常处理的原则和技巧

  1、避免过大的try块,不要把不会出现异常的代码放到try块里面,尽量保持一个try块对应一个或多个异常。
  2、细化异常的类型,不要不管什么类型的异常都写成Excetpion。
  3、catch块尽量保持一个块捕获一类异常,不要忽略捕获的异常,捕获到后要么处理,要么转译,要么重新抛出新类型的异常。
  4、不要把自己能处理的异常抛给别人。
  5、不要用try...catch参与控制程序流程,异常控制的根本目的是处理程序的非正常情况。

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