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Java 常見異常種類

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摘要:在中,異常被當做對象來處理,其基類是。又分為檢查異常和運行時異常。但在子類中,只有三類異常類提供了帶參數的構造器,其它類型的異常則需要通過方法。在程序的邊界進行異常捕獲。只針對異常的情況才使用異常。

1、什么是異常

結構不佳的代碼不能運行,這是Java的基本理念。

發現錯誤的理想時機是在編譯期。然而,編譯器并不能發現所有的錯誤,余下的問題就需要在程序運行時解決。這就需要錯誤能通過某種方式,把適當的信息 傳遞給特定的接收者處理。Java中的異常處理的目的在于通過使用少量的代碼來簡化大型、可靠的程序的生成,通過此方式讓你的應用中沒有未處理的錯誤,而 且它還帶來了一個明顯的好處:降低錯誤處理代碼的復雜度。

異常,根據字面理解,有意外之意。把它置于代碼層面來理解,即阻止了當前方法或作用域繼續執行。

在Java中,異常被當做對象來處理,其基類是Throwable。

2、Java中的異常類型

Java從Throwable直接派生出Exception和Error。其中Exception是可以拋出的基本類型,在Java類庫、方法以及運行時故障中都可能拋出Exception型異常。Exception表示可以恢復的異常,是編譯器可以捕捉到的;Error表示編譯時和系統錯誤,表示系統在運行期間出現了嚴重的錯誤,屬于不可恢復的錯誤,由于這屬于JVM層次的嚴重錯誤,因此這種錯誤會導致程序終止執行。Exception又分為檢查異常和運行時異常。

異常類的結構層次圖如下:

典型的RuntimeException(運行時異常)包括NullPointerException, ClassCastException(類型轉換異常),IndexOutOfBoundsException(越界異常), IllegalArgumentException(非法參數異常),ArrayStoreException(數組存儲異常),AruthmeticException(算術異常),BufferOverflowException(緩沖區溢出異常)等;

非RuntimeException(檢查異常)包括IOException, SQLException,InterruptedException(中斷異常-調用線程睡眠時候),NumberFormatException(數字格式化異常)等。

而按照編譯器檢查方式劃分,異常又可以分為檢查型異常(CheckedException)和非檢查型異常 (UncheckedException)。Error和RuntimeException合起來稱為UncheckedException,之所以這么 稱呼,是因為編譯器不檢查方法是否處理或者拋出這兩種類型的異常,因此編譯期間出現這種類型的異常也不會報錯,默認由虛擬機提供處理方式。除了Error 和RuntimeException這兩種類型的異常外,其它的異常都稱為Checked異常。

3、Java如何處理異常

3.1 try-catch, try-finally, try-catch-finally

對于checked類型異常,我們要么對它進行處理,要么在方法頭使用throws拋出。

public static void createFile() throws IOException{
    File file = new File("C:/test.txt");
    if(!file.exists()){
            file.createNewFile();
    }
}
public static void main(String[] args) {
    try {
        createFile();
    } catch (IOException ex) {
        // handle exception here
    }
}

關于catch需要注意的幾點:

1)、參數的異常類型必須是Throwable類或者其子類。

2)、從上往下的catch語句,其參數類型必須按照從子類到父類順序,因為一旦匹配到一個類型,就會忽略往后的catch。比如IOException必須放到Exception前面,否則編譯器會報錯。

3)、可以有一個或者多個catch語句,甚至如果有finally語句的情況下,可以沒有catch語句,如try-finally。

想要捕獲多個異常,可以使用多個catch語句,JDK7以后提供了另外一種方式:多重捕獲(multi-catch)。

try{
    // other code
} catch (IOException | SQLException ex) {
    throw ex;  
} 

4)、不要忽略異常。空的catch塊會使異常達不到應有的目的,除非諸如關閉FileInputStream的時候,因為你還沒有改變文件的狀態,因此不必執行任何恢復動作,并且已經從文件中讀取到所需要的信息,因此不用終止正在進行的操作。

關于finally需要注意的幾點:

1)、finally中的代碼總是會被執行,除非在執行try或者catch語句時虛擬機退出(System.exit(1))。

2)、finally塊可以做一些資源清理工作,如關閉文件、關閉游標等操作。

3)、finally塊不是必須的。

另外,如果在try和finally塊中都執行了return語句,最終返回的將是finally中的return值。

3.2 異常鏈

常常想要在捕獲一個異常后拋出另外一個異常,并且希望把原始異常信息保存下來,這就是異常鏈。在JDK1.4以后,Throwable子類在構造器 中可以接受一個cause對象作為參數,表示原始異常,通過這樣把原始異常傳遞給新的異常,使得即使在當前位置創建并拋出了新的異常,也能通過這個異常鏈 追蹤到異常最初發生的位置。

但在Throwable子類中,只有Error, Exception, RuntimeException三類異常類提供了帶cause參數的構造器,其它類型的異常則需要通過initCause()方法。例如定義了CustomException類,可以這樣使用:

CustomException cmex = new CustomException();
cmex.initCause(new NullPointerException);
throw cmex;

這樣一來,CustomException繼承自Exception或RuntimeException,就屬于自定義異常了。

一般來說,自定義異常的作用有以下情形:

1)、將檢查型異常轉換為非檢查型異常。

2)、在產生異常時封裝上下文信息、定義異常碼、收集環境對象,有利于信息的傳遞。

4、異常使用指南

1)、在知道該如何處理的情況下才捕獲異常。

2)、自定義異常類型,用以封裝所有的檢查型異常。

3)、在程序的邊界進行異常捕獲。如服務端相應客戶端的請求,在出口處catch內部有可能產生的異常,并統一throw一個封裝過的異常給客戶端,免得暴露服務端敏感信息。

4)、只針對異常的情況才使用異常。不要在所有的代碼中習慣性地使用try-catch,因為這會影響性能。

5)、拋出與抽象相對的異常。如果方法拋出的異常與它執行的任務沒有明顯的聯系,這種情形會使人不知所措。為了避免這個問題,更高層的實現應該捕獲 低層的異常,同時拋出可以按照高層抽象進行解釋的異常,這種做法被稱為異常轉譯(exception translation),如下:

try{
    // use lower-level abstraction to do our bidding
} catch(LowerLevelException ex){
    throw new HigherLevelException(...);
}

另外一種特殊的異常轉譯稱為異常鏈,上面已作描述。如果低層的異常對于調試導致高層異常的問題非常有幫助,使用異常鏈就很合適。高層的異常提供訪問方法(Throwable.getCause)來獲得低層的異常。

6)、每個方法拋出的異常要有文檔描述。利用Javadoc的@throws標記,記錄拋出每個異常的條件。如果一個方法可能拋出多個異常,不要使 用這些異常類的某個超類。如不要聲明一個方法“throws Exception”或“throws Throwable”,這將沒有任何指導信息。

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