Java中的异常处理

作者: yuluo | 来源:发表于2017-05-02 18:42 被阅读132次

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如果我们制作一个计算器程序，当用户输入的除数为0时，程序将会崩溃直接退出，那么该程序的用户体验将会非常差。我们应该告诉用户，除数为0是不被允许的并继续让用户使用该程序，而不是异常退出！这就要用到异常处理程序了。

简单介绍

异常是指阻止当前方法或作用域继续执行的问题。而异常处理的任务就是将程序从错误状态中恢复，来让程序要么换一种方式运行，要么继续运行下去！因此，我们在写程序时需要考虑到程序将会出现哪些异常，并将其捕获处理，保证用户不会接触到它。

异常的继承体系

如下图，我们可以看到所有异常都是由Throwable继承而来。其后面还有两个分支：Error,Exception 。

当出现Error问题时，一般都是系统内部错误或者资源耗尽等才会发生，我们一般不关注此类问题(当然也无能为力)。我们主要考虑程序本身将会出现的问题(Exception)。我们一般主要将Exception分为RuntimeException与check Exception。

出现RuntimeException时，表明程序本身存在错误，编译时会通过，但运行时会出现错误。此类异常可以不捕捉处理或抛出，运行时由JVM抛出给调用者或者虚拟机。

出现check Exception我们必须捕捉处理或者向上抛出给调用者，否则无法通过编译处理。

语法说明

我们通常所说的异常捕获，一般使用try函数来完成，异常处理一般使用 catch函数完成，处理完成一般还会使用finally来处理其他一定要做的事情(比如数据库的连接中断、文件的读取关闭)。

try catch

捕获异常

try{
  //可能会出错的程序
}

处理异常

//捕获多个异常时，父类异常应该在子类异常下面出现
try{
  //可能会出错的程序
} catch(Exception1 e){
  //出现问题Exception1的处理方法
} catch(Exception2|Exception3 e){
  //出现问题Exception2或者Exception3的处理方法
}
...
 finally{
   //处理完问题一定会执行的代码
 }

抛出异常throws

//我们一直抛出异常直到传递给调用者
void func() throws Exception1,Exception2{
  
}

public static void main(String[] args) throws Exception1,Exception2{
  func();
}

处理方式比较

异常处理过程

抛出异常时，首先，同Java中其他对象一样，将使用new在堆上创建异常对象。然后，当前路径的执行被终止，并且从当前环境中弹出对异常对象的引用。此时，异常处理机制开始接管程序并且使用异常处理程序继续执行程序！异常处理程序的任务是将程序从错误中恢复并换一种方式运行或者继续执行下去！

异常处理的两种模型

终止模型：一旦异常被抛出，就表明异常已经无法挽回，也不能回来继续执行！

恢复模型：希望能够处理异常并继续执行程序，此时，异常不能抛出只能调用方法修正该错误，或者，把try块放到while循环里，不断进入try，直到得到满意结果为止！

对于两种模型，程序员大多最终转向了终止模型的代码，并且忽略恢复行为。因为恢复模型可能导致的耦合性：恢复性的处理程序需要了解异常抛出的地点，这势必要包含依赖于抛出位置的非通用性代码，这增加了代码的编写与维护的困难。因此我们应该尽量解决能解决的问题，其他的都抛给调用者！

自定义异常

简单介绍

我们已经知道异常都是基于Throwable的，但我们一般只关注Exception。因此我们自定义的异常类一般都是Exception的子类。

异常有两个构造器，有参构造器的参数是出现异常时你想要显示的信息。
方法内部我们使用throw抛出异常，方法要想向上抛出异常需要使用throws
try块中，如果异常已经触发，try中异常触发后下面的代码不执行
我们可以使用e.getMessage()，e.toString()，e.printStackTrace();显示错误信息,前两者需要借助print输出，且三者输出的信息量呈递增。
e.getMessage()只输出构造器收到的异常信息，e.toString()输出异常名称与构造器收到的异常信息，e.printStackTrace();除两者外还显示异常代码的位置。
e.printStackTrace();方法默认会通过System.err将错误发送给标准错误流，e.printStackTrace(System.out);会将信息发送给输出流。
在catch块中我们可以重新抛出异常，但调用者需要使用throws来声明。

代码演示

class SimpleException extends Exception {
    public SimpleException() {}
    public SimpleException(String msg) {
        super(msg);
    }
}
public class ExceptionDemo {
    public void func() throws SimpleException {
        System.out.println("从func()抛出异常！");
        throw new SimpleException();
    }

    public void func1() throws SimpleException {
        System.out.println("从func1()抛出异常！");
        throw new SimpleException("func1异常");
    }

    public static void main(String[] args) throws SimpleException {
        ExceptionDemo me = new ExceptionDemo();
        try {
            me.func();
        } catch (SimpleException e) {
            System.out.println("抛出异常！");
            e.printStackTrace();
        }

        try {
            me.func1();
            System.out.println("错误已引发，此处不执行");
        } catch (SimpleException e) {
            System.out.println(e.getMessage());
            System.out.println(e.toString());
            e.printStackTrace(System.out);
            throw e;//重新抛出异常
        }
    }
}

catch中抛出异常

记录异常后重新抛出异常：

try{
  //可能存在异常的代码
}catch(Exception e){
  logger.log(level,message,e);
  throw e;
}

抛出新异常

void func() throws ServletException {
  try {
      //可能存在异常的代码
  } catch (Exception e) {//细化异常，重新抛出新异常
      Exception se = ServletException("database error");
          se.initCause(e);
      throw se;
          //Exception e =se.getCause(); //还原旧异常
  }
}

异常使用技巧