Java 异常处理

类的结构如下所示

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Throwable 类

• Throwable 类是 Java 语言中所有错误和异常的超类，只有当一个对象直接或者间接的是此类的实例时，Java 才能通过 throw 语句抛出异常，同样，只有这种类才能被 try……catch 语句捕获进行处理
• Throwable 类的子类 Error 是错误，不是程序可以处理的，一般会是内存不足，线程终止，Java 虚拟机运行错误等，只能听之任之，JVM 通常会 kill 掉这个进程

• Throwable 类的子类 Exception 是异常，是程序可以处理的，进一步分为 CheckedException 和 UncheckedException

  • CheckedException 发生在编译阶段，代码语句必须使用 try……catch 或者 throws，否则无法进行编译，比如 StreamTokenizer 必须声明抛出异常 IOException，除了 Runtime Exception 类集之外，其他的 Exception 类集都是 CheckeException
  • UncheckedException 发生在程序的运行阶段，一般来说具有不确定性，不容易定位和 DEBUG

Exception 类

• 该类指出了合理的应用程序想要捕获的异常条件，有两个参数，默认构造可以是两个可选参数，一个是详细信息，一个是异常原因，分别对应下述四个构造方法，分别于 super 对应

  • public Exception()
  • public Exception(String message)
  • public Exception(String message, Throwable cause)
  • public Exception(Throwable cause)

RuntimeException 类

• RuntimeException 是那些在 Java 虚拟机正常运行期间抛出的异常的超类，属于 uncheckedException，比如说发生数组越界，空指针等逻辑引起的问题
• 可能在执行方法期间抛出，但是没有被捕获的 RuntimeException 的任何子类都不用在 throws 子句中声明

• 包含四个构造方法

  • RuntimeException()
  • RuntimeException(String message)
  • RuntimeException(String message, Throwable cause)
  • RuntimeException(Throwable cause)

try - catch - finally

• 在 try 代码片段中，包含着有可能抛出异常的语句，如果无异常，则直接跳到 finally 代码块，否则相应的捕获异常，执行 catch 代码块的内容
• 无论是否 try 代码块发生异常，finally 都会被执行，可以在这里进行一些接口的 close 操作等
• 如果代码中显式的声明了某一个异常类型，则异常处理机制不会显示这个异常是在哪里抛出的，如果是没有声明异常遭遇中断，异常处理会显示出处
• 每一个 catch 按照书写的先后依次匹配执行，一旦亦常被某一个 catch 捕获，则必不会被其他的 catch 捕获处理

• 当 try 代码块或者 catch 代码块中包括 return 语句的时候，finally 代码块将会在 return 之前被强制执行，finally 不被执行仅仅当下列条件被满足：

  • 代码在 finally 代码块之前即发生错误
  • 代码在 finally 代码块之前进行了 System.exit()
  • 当前线程由于某种情况丢失
  • 关机，或者各种奇葩的可能条件

throw 和 throws

• throws 是方法抛出异常的声明，表示一个预动作，说明下方方法可能会抛出异常，throws 不做其他处理，仅仅是上交异常到调用，方法中抛出的任何异常都必须有 throws 声明，除非是将交由运行时系统自动抛出的 RuntimeException
• throw 是抛出异常，是一个明确的动作，必须与 try……catch 或者 throws 一起使用，抛出的只能是 Throwable 的类集中的类，如果所有的方法都将异常往上层调用者抛，那么 JVM 最后的处理就是打印异常消息和堆栈信息

自定义异常类型

一般来说，套路如下：

1. 定义一个类，继承自 Throwable 或者某一个子类
2. 构造方法，或者直接使用 super 的构造方法
3. throws 声明，在代码块的某处 throw 该异常类
4. catch 到抛出的异常进行处理

异常链机制

• 当异常较少的时候，我们可以对每一个异常进行 try 和 catch， 但是如果出现多个异常，显然通过一个 Exception 处理所有异常的方式会增加维护代码 DEBUG 的困难度，所以我们需要将异常信息进行封装，然后捕获我们的异常封装类即可
• 异常的处理方式有两种，一种是 throws 抛出异常后交给上级去处理，另一种就是使用 try 和 catch 进行具体的修正处理，异常链的处理采用第一种方式，在 try ……catch 的 catch 代码块中不做任何处理，唯一的动作就是抛出封装好的异常信息，然后会有 throws 抛出该异常，递归的每一层都如此控制异常抛出，就形成了一条异常链
• 如果我们想要在捕获到一个异常后抛出另外一个异常，那么，我们可以调用 Throwable 类集的 getCause()方法，得到类中的 cause 参数，这个参数保存的就是原始存有的异常信息，也就是说 cause 是导致抛出该 throwable 的 throwable
• 保留有异常链的 catch 代码块中可以使用 Throwable 的 printStackTrace()方法来打印整个异常信息
• getCause() 返回由一个需要 Throwable 的构造方法提供的 cause，或者是在创建 Throwable 之后通过 initCause()来设定 cause，子类不必要重写，也不必重写 printStackTrace()
• printStackTrace()方法会将对象的堆栈跟踪输出到输出流，作为 System.err 的值

几个建议

• 尽量在 try 中不要包含太多的代码，缩小异常范围圈
• 如果有的接口即使有异常也照样要运行，那么应该使用 finally
• 缩小 catch 捕获的异常，尽量使 catch 捕获明确的单个异常
• 抛出异常的时候，尽量包含易读易懂的描述和名称
• 不在构造函数中抛出异常，不在 finally 代码块中处理返回
• 不要老抛出异常，会降低 Java 的效率和系统的性能