异常的处理

1.Java的异常

Java的异常是class，它的继承关系如下：

异常.jpg

从继承关系可知：Throwable是异常体系的根，它继承自Object。Throwable有两个体系：Error和Exception，Error表示严重的错误，程序对此一般无能为力，例如：
OutOfMemoryError：内存耗尽
NoClassDefFoundError：无法加载某个Class
StackOverflowError：栈溢出
而Exception则是运行时的错误，它可以被捕获并处理。Exception又分为两大类：
RuntimeException以及它的子类；
非RuntimeException（包括IOException、ReflectiveOperationException等等）
Java规定：
必须捕获的异常，包括Exception及其子类，但不包括RuntimeException及其子类，这种类型的异常称为Checked Exception。
不需要捕获的异常，包括Error及其子类，RuntimeException及其子类。

2.捕获异常

在Java中，凡是可能抛出异常的语句，都可以用try … catch捕获。把可能发生异常的语句放在try { … }中，然后使用catch捕获对应的Exception及其子类。
可以使用多个catch语句，每个catch分别捕获对应的Exception及其子类。JVM在捕获到异常后，会从上到下匹配catch语句，匹配到某个catch后，执行catch代码块，然后不再继续匹配。
简单地说就是：多个catch语句只有一个能被执行。例如：

public static void main(String[] args) {
    try {
        process1();
        process2();
        process3();
    } catch (IOException e) {
        System.out.println(e);
    } catch (NumberFormatException e) {
        System.out.println(e);
    }
}

存在多个catch的时候，catch的顺序非常重要：子类必须写在前面。例如：

public static void main(String[] args) {
    try {
        process1();
        process2();
        process3();
    } catch (IOException e) {
        System.out.println("IO error");
    } catch (UnsupportedEncodingException e) { // 永远捕获不到
        System.out.println("Bad encoding");
    }
}

对于上面的代码，UnsupportedEncodingException异常是永远捕获不到的，因为它是IOException的子类。当抛出UnsupportedEncodingException异常时，会被catch (IOException e) { … }捕获并执行。
finally语句块保证有无错误都会执行。
finally语句不是必须的，可写可不写；
finally总是最后执行。如果没有发生异常，就正常执行try { … }语句块，然后执行finally。如果发生了异常，就中断执行try { … }语句块，然后跳转执行匹配的catch语句块，最后执行finally。

public static void main(String[] args) {
    try {
        process1();
    } catch (IOException e) {
        System.out.println("IO error");
    } finally {
        System.out.println("END");
    }
}

3.抛出异常

当发生错误时，例如，用户输入了非法的字符，我们就可以抛出异常。

void process2(String s) {
    if (s==null) {
        throw new NullPointerException();
    }
}

在catch中抛出异常，不会影响finally的执行。JVM会先执行finally，然后抛出异常。
如果一个方法捕获了某个异常后，又在catch子句中抛出新的异常，就相当于把抛出的异常类型“转换”了：

void process1(String s) {
    try {
        process2();
    } catch (NullPointerException e) {
        throw new IllegalArgumentException();
    }
}
void process2(String s) {
    if (s==null) {
        throw new NullPointerException();
    }
}

当process2()抛出NullPointerException后，被process1()捕获，然后抛出IllegalArgumentException()。打印出的异常栈类似：

java.lang.IllegalArgumentException
    at Main.process1(Main.java:15)
    at Main.main(Main.java:5)

这说明新的异常丢失了原始异常信息，我们已经看不到原始异常NullPointerException的信息了。
为了能追踪到完整的异常栈，在构造异常的时候，把原始的Exception实例传进去，新的Exception就可以持有原始Exception信息。对上述代码改进如下：

void process1(String s) {
    try {
        process2();
    } catch (NullPointerException e) {
        throw new IllegalArgumentException(e);
    }
}
void process2(String s) {
    if (s==null) {
        throw new NullPointerException();
    }
}

运行上述代码，打印出的异常栈类似：

java.lang.IllegalArgumentException: java.lang.NullPointerException
    at Main.process1(Main.java:15)
    at Main.main(Main.java:5)
Caused by: java.lang.NullPointerException
    at Main.process2(Main.java:20)
    at Main.process1(Main.java:13)

4.自定义异常

当我们在代码中需要抛出异常时，尽量使用JDK已定义的异常类型。例如，参数检查不合法，应该抛出IllegalArgumentException：

static void process1(int age) {
    if (age <= 0) {
        throw new IllegalArgumentException();
    }
}

在一个大型项目中，可以自定义新的异常类型，但是，保持一个合理的异常继承体系是非常重要的。一个常见的做法是自定义一个BaseException作为“根异常”，然后，派生出各种业务类型的异常。BaseException需要从一个适合的Exception派生，通常建议从RuntimeException派生：

public class BaseException extends RuntimeException {
}

其他业务类型的异常就可以从BaseException派生：

public class UserNotFoundException extends BaseException {
}
public class LoginFailedException extends BaseException {
}

自定义的BaseException应该提供多个构造方法：

public class BaseException extends RuntimeException {
    public BaseException() {
        super();
    }
    public BaseException(String message, Throwable cause) {
        super(message, cause);
    }
    public BaseException(String message) {
        super(message);
    }
    public BaseException(Throwable cause) {
        super(cause);
    }
}