前言

與異常相關(guān)的內(nèi)容其實(shí)很早就想寫了，但由于各種原因（懶）拖到了現(xiàn)在。在大二開學(xué)前夜（今天是8.31）完成這篇博客，也算完成了暑期生活的一個(gè)小心愿。

以下內(nèi)容大多總結(jié)自《Java核心技術(shù) 卷Ⅰ》，同時(shí)也加上了一些華東師范大學(xué)陳良育老師在《Java核心技術(shù)》Mooc中所講的內(nèi)容。

一、引例

假定你希望完成一個(gè)read方法，它的作用是讀取一個(gè)文件中的內(nèi)容并進(jìn)行相關(guān)處理,如果你從未學(xué)過處理異常的方法，你可能會(huì)這樣寫：

public void read(String filename)
{
 var in = new FileInputStream(filename);
 int b;
 while((b = in.read()) != -1)
 {
  ... 
 }
}

問題在于，F(xiàn)ileInputStream的構(gòu)造器要求傳入的filename是已經(jīng)存在的一個(gè)文件的名稱，如果文件名不存在，那么程序?qū)惓＝K止，可能導(dǎo)致用戶在運(yùn)行程序期間所做的工作全部丟失，這顯然不是我們希望看到的。
正確的做法之一是增加一個(gè)異常處理機(jī)制，將控制權(quán)從產(chǎn)生錯(cuò)誤的地方轉(zhuǎn)移到能夠處理這種錯(cuò)誤的處理器中。這樣就可以盡可能的減少損失。

public void read(String filename)
{
  try
  {
   var in = new FileInputStream(filename);
   int b;
   while((b = in.read()) != -1)
   {
     ...
   }
  }
  catch(IOException exception)
  {
   ...//處理錯(cuò)誤
  }
}
//里面可能有些代碼你暫且還不明白，不過沒關(guān)系，之后會(huì)認(rèn)真講解。

二、異常的分類與類型

在Java中，每種異常都是一個(gè)類（如上例中的IOException），每個(gè)異常對象都是一個(gè)實(shí)例。

1. 所有的異常都是由Throwable類繼承而來。
2. Throwable類的下一層有兩個(gè)分支：Error類和Exception類
3. Exception類又分解為RuntimeException（編程錯(cuò)誤導(dǎo)致的異常）與IOException（其他異常）
   

Error類：描述Java運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)內(nèi)部錯(cuò)誤和資源耗盡錯(cuò)誤。 RuntimeException類：編程錯(cuò)誤。例如數(shù)組越界訪問、錯(cuò)誤的強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換、訪問null指針等。
IOException類：其他異常。例如打開不存在的文件等等。

對于Error異常，我們無能為力；而對于RuntimeException異常，我們要做的是預(yù)防而非處理，譬如在程序中寫好檢測數(shù)組下標(biāo)是否越界的代碼、在使用變量前檢測它是否為null；我們重點(diǎn)處理的對象是IOException異常。

鑒于上述特性，Error與RuntimeException異常在Java語言規(guī)范中被稱為非檢查型異常；IOException稱為檢查型異常。編譯器只會(huì)幫助你檢查是否為所有的檢查型異常提供了異常處理器。

三、處理檢查型異常之方法一：聲明與拋出

如果你知道一個(gè)方法會(huì)產(chǎn)生某種（或多種）檢查型異常，但又不想處理這個(gè)異常（或無法處理），可以選擇僅聲明該類異常，將異常的處理交由調(diào)用這個(gè)方法的人。

具體的操作方式為：在方法名稱后面加上 throws + 異常類型，程序中如果真的遇到了這種異常，則 throw + 異常類的對象拋出異常。

String readData(Scanner in) throws EOFException
{
  ...
  while(...)
  {
   if(!in.hasNext())
   {
     if(n < len)//遇見EOFException異常
     {
      throw new EOFException();//拋出異常
     }
     ...
   }
   return s;
  }
}

聲明異常時(shí)請注意：

• 如果一個(gè)方法可能拋出多個(gè)檢查型異常，則必須列出所有的檢查型的異常類。（否則編譯器會(huì)發(fā)出一個(gè)錯(cuò)誤消息）
  

public void read(String filename) throws FileNotFoundException， EOFException

• 如果子類覆蓋了父類中的一個(gè)方法，則子類中該方法對異常的聲明范圍不能超過父類（即子類中覆蓋的方法要么拋出更具體的異常，要么不拋出異常）。
• 如果一個(gè)方法聲明它會(huì)拋出一個(gè)異常，那么這個(gè)方法拋出的異?？赡軐儆谶@個(gè)類，也可能屬于這個(gè)類的子類。
  

拋出異常時(shí)請注意：

• 如果一個(gè)方法調(diào)用了拋出檢查型異常的方法，這個(gè)方法要么處理這個(gè)異常（怎么處理標(biāo)題五會(huì)詳細(xì)介紹），要么繼續(xù)傳遞這個(gè)異常（即繼續(xù)throws）。
• 如果一個(gè)方法是覆蓋了超類中的方法，并且在超類中這個(gè)方法沒有拋出異常，那么你別無選擇，必須處理所有可能發(fā)生的檢查型異常（因?yàn)樽宇愔械母采w方法拋出范圍不得超過父類）。
  

四、定義自己的異常類

標(biāo)題三中的處理方法雖然簡便，但有一個(gè)很大的缺點(diǎn)：你必須找到一個(gè)合適的可能觸發(fā)的異常類別，才能將其拋出。于是我們想，可不可以自己定義一個(gè)異常類別，這樣即使我們找不到合適的異常類，也可以將其拋出？

通常讓自定義的類繼承于Exception類或者IOException類，并且按照習(xí)慣，任何異常類都至少需要包含兩個(gè)構(gòu)造器，一個(gè)是默認(rèn)構(gòu)造器，另一個(gè)是包含有詳細(xì)描述信息的構(gòu)造器（方便調(diào)試）。
舉例：

class FileFormatException extends IOException//自定義異常類
{
  public FileFormatException(){}
  public FileFormarException(String gripe)
  {
   super(gripe);
  }
}

String readData(BufferedReader in) throw FileFormatException//聲明自定義的異常
{
  ...
  while(...)
  {
   if(ch == -1) 
   {
     if(n < len) throw new FileFormatException();//拋出自定義的異常
   }
  }
}

五、處理檢查型異常之方法二：try-catch-finally捕獲異常

現(xiàn)在讓我們回到引例上來：

public void read(String filename)
{
  try
  {
   var in = new FileInputStream(filename);
   int b;
   while((b = in.read()) != -1)
   {
     ...
   }
  }
  catch(IOException exception)
  {
   ...
  }
}

小知識(shí)：“如果發(fā)生了某個(gè)異常，但沒有被捕獲，程序就會(huì)終止，并在控制臺(tái)上打印一個(gè)消息，其中包括這個(gè)異常的類型和一個(gè)堆棧軌跡?！?/p>

引例中完成的是一個(gè)最簡單的 try-catch 語句，現(xiàn)在我們來分析一下不同情況下程序相應(yīng)的執(zhí)行情況：

• 如果 try 中出現(xiàn)了一個(gè)異常，且該異常被成功捕獲（在上例中即異常類型剛好為catch中的IOException類型）。則程序會(huì)跳過 try 中其余代碼，接著執(zhí)行 catch 子句中的代碼。
• 如果 try 中出現(xiàn)了一個(gè)異常，且該異常未被成功捕獲（即異常類型與catch中的異常類型不符）。則程序會(huì)立即退出。
• 如果 try 中未出現(xiàn)任何異常，將不會(huì)執(zhí)行 catch 中的語句。
  

多 catch 捕獲多個(gè)異常：

在一個(gè)try語句塊中可以捕獲多個(gè)異常類型，并對每個(gè)異常類型使用一個(gè)單獨(dú)的 catch 子句。并且，自 Java 7之后，允許一個(gè) catch 子句捕獲多個(gè)異常類型。

try
{
 ...
}
catch(FileNotFoundException | UnknownHostException e)//一個(gè)catch捕獲多個(gè)異常
{
 ...
}
catch(IOException e)//一個(gè) try 語句塊中多個(gè) catch 語句
{
 ...
}

注意：

• 用一個(gè)catch捕獲多個(gè)異常時(shí)，異常變量隱含為final變量，因此不允許為 e 賦于不同的值。
• 多個(gè)catch子塊存在時(shí)，由于程序是由上往下依次捕捉，不允許將父類異常寫在子類的上方。
• catch語塊中允許再次拋出異常（throw語句）
  

try-catch-finally語句：

假定這樣一種情況，一個(gè)程序在 try 中使用了一些本地資源，而且這些資源必須在程序退出時(shí)進(jìn)行清理。如果只用try-catch方法，那么每個(gè)catch語句中都要重復(fù)書寫清理資源的代碼，顯得非常笨重且繁瑣?，F(xiàn)在，我們可以用finally語句來解決這個(gè)問題，它的特定是：不管異常有無被捕獲，finally語句中的代碼都會(huì)執(zhí)行。功能是：確保資源被清理。

示例：在finally語句中關(guān)閉輸出流

var in = new FileInputStream(...)
try
{
 //1
 可能發(fā)生異常的語句
 //2
}
catch (IOException e)
{
 //3
 展示錯(cuò)誤信息
 //4
}
finally
{
 //5
 in.close();//關(guān)閉輸出流
}
//6

現(xiàn)在我們來分析一下不同情況下程序相應(yīng)的執(zhí)行情況：

• try 中代碼未拋出異常。執(zhí)行1256。
• try 中代碼拋出異常并且被捕獲且 catch沒有拋出異常。執(zhí)行13456。
• try 中代碼拋出異常并且被捕獲但 catch拋出異常。執(zhí)行135。
• try 中代碼拋出異常但未被捕獲。執(zhí)行15。
  

總結(jié)一下，

執(zhí)行6的條件是，走完了整個(gè) try / catch塊。

執(zhí)行5的條件是，任何條件都會(huì)執(zhí)行。

注意：

• 允許一個(gè)catch塊都沒有。
• 允許try / catch / finally子塊中嵌套一個(gè)try-catch-finally塊。
• 千萬不要在finally子塊中使用改變控制流的語句！（return，throw，break，continue）。因?yàn)閒inally的執(zhí)行在try之后，整個(gè)方法返回之前，因此在finally子塊中改變控制流將會(huì)覆蓋 try 中的結(jié)果。（這個(gè)結(jié)果可以是一個(gè)return值，也可以是一個(gè)異常）。

六、額外補(bǔ)充之try-with-Resources語句

Java中存在一個(gè)AutoCloseable接口

public interface AutoCloseable
{
  void close() throws Exception;
}

假定資源屬于一個(gè)實(shí)現(xiàn)了AutoCloseable接口的類，那么處理異常時(shí)可以不需要finally子塊。因?yàn)樵撡Y源無論是正常退出或產(chǎn)生異常，都會(huì)自動(dòng)調(diào)用close方法，代替了finally子塊。

帶資源的try語句通用格式：

try(Resources res = ...)
{
  work with Resources;
}

舉例如下：

try(var in = new Scanner(...))
{
  while(in.hashNext()) System.out.println(in.next());
}//無論 try塊怎么樣退出，都會(huì)執(zhí)行 in.close();

這種方式使得代碼看起來更加簡潔。

請注意：

• try-with-Resources語句允許有catch / finally子句。它們會(huì)在資源關(guān)閉后再執(zhí)行。
  

最后的最后，希望提醒大家，捕獲異常雖然方便，但會(huì)極大的延長程序運(yùn)行的時(shí)間，因此，只在必要條件下使用異常。

總結(jié)

到此這篇關(guān)于一篇文章解決Java異常處理的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java異常處理內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

最新評(píng)論