Java异常处理机制

xiaoxiao2021-02-28  68

异常结构:Throwable类,子类:Error、Exception

Error 定义 Error(错误):是程序无法处理的错误,表示运行应用程序中较严重问题。大多数错误与代码编写者执行的操作无关,而表示代码运行时 JVM(Java 虚拟机)出现的问题。 例如,Java虚拟机运行错误(Virtual MachineError),当 JVM 不再有继续执行操作所需的内存资源时,将出现 OutOfMemoryError。这些异常发生时,Java虚拟机(JVM)一般会选择线程终止。

这些错误表示故障发生于虚拟机自身、或者发生在虚拟机试图执行应用时,如Java虚拟机运行错误(Virtual MachineError)、类定义错误(NoClassDefFoundError)等。这些错误是不可查的,因为它们在应用程序的控制和处理能力之 外,而且绝大多数是程序运行时不允许出现的状况。对于设计合理的应用程序来说,即使确实发生了错误,本质上也不应该试图去处理它所引起的异常状况。在 Java中,错误通过Error的子类描述。

Exception

分为运行时异常(RuntimeException)和非运行时异常

运行时异常:都是RuntimeException类及其子类异常,如NullPointerException(空指针异常)、IndexOutOfBoundsException(下标越界异常)等,这些异常是不检查异常,程序中可以选择捕获处理,也可以不处理。这些异常一般是由程序逻辑错误引起的,程序应该从逻辑角度尽可能避免这类异常的发生。 运行时异常的特点是Java编译器不会检查它,也就是说,当程序中可能出现这类异常,即使没有用try-catch语句捕获它,也没有用throws子句声明抛出它,也会编译通过。

非运行时异常是RuntimeException以外的异常,类型上都属于Exception类及其子类。如 IOException、SQLException 等以及用户自定义的Exception异常。对于这种异常,JAVA编译器强制要求我们必需对出现的这些异常进行catch并处理,否则程序就不能编译通过。所以,面对这种异常不管我们是否愿意,只能自己去写一大堆catch块去处理可能的异常。

关键字:try、catch、finally、throw、throws

try 它里面放置可能引发异常的代码 catch 后面对应异常类型和一个代码块,用于表明该catch块用于处理这种类型的代码块,可以有多个catch块 finally 主要用于回收在try块里打开的物力资源(如数据库连接、网络连接和磁盘文件),异常机制总是保证finally块总是被执行。只有finally块,执行完成之后,才会回来执行try或者catch块中的return或者throw语句,如果finally中使用了return或者 throw等终止方法的语句,则就不会跳回执行,直接停止 throw 用于抛出一个实际的异常,可以单独作为语句使用,抛出一个具体的异常对象。 throws 用在方法签名中,用于声明该方法可能抛出的异常

try-catch-finally 规则 1) 必须在 try 之后添加 catch 或 finally 块。try 块后可同时接 catch 和 finally 块,但至少有一个块。 2) 必须遵循块顺序:若代码同时使用 catch 和 finally 块,则必须将 catch 块放在 try 块之后。 3) catch 块与相应的异常类的类型相关。 4) 一个 try 块可能有多个 catch 块。若如此,则执行第一个匹配块。即Java虚拟机会把实际抛出的异常对象依次和各个catch代码块声明的异常类型匹配,如果异常对象为某个异常类型或其子类的实例,就执行这个catch代码块,不会再执行其他的 catch代码块 5) 可嵌套 try-catch-finally 结构。 6) 在 try-catch-finally 结构中,可重新抛出异常。 7) 除了下列情况,总将执行 finally 做为结束:JVM 过早终止(调用 System.exit(int));在 finally 块中抛出一个未处理的异常;计算机断电、失火、或遭遇病毒攻击。 try、catch、finally语句块的执行顺序 1)当try没有捕获到异常时:try语句块中的语句逐一被执行,程序将跳过catch语句块,执行finally语句块和其后的语句; 2)当try捕获到异常,catch语句块里没有处理此异常的情况:当try语句块里的某条语句出现异常时,而没有处理此异常的catch语句块时,此异常将会抛给JVM处理,finally语句块里的语句还是会被执行,但finally语句块后的语句不会被执行; 3)当try捕获到异常,catch语句块里有处理此异常的情况:在try语句块中是按照顺序来执行的,当执行到某一条语句出现异常时,程序将跳到catch语句块,并与catch语句块逐一匹配,找到与之对应的处理程序,其他的catch语句块将不会被执行,而try语句块中,出现异常之后的语句也不会被执行,catch语句块执行完后,执行finally语句块里的语句,最后执行finally语句块后的语句; 总结 try 块:用于捕获异常。其后可接零个或多个catch块,如果没有catch块,则必须跟一个finally块。 catch 块:用于处理try捕获到的异常。 finally 块:无论是否捕获或处理异常,finally块里的语句都会被执行。当在try块或catch块中遇到return语句时,finally语句块将在方法返回之前被执行。在以下4种特殊情况下,finally块不会被执行: 1)在finally语句块中发生了异常。 2)在前面的代码中用了System.exit()退出程序。 3)程序所在的线程死亡。 4)关闭CPU。

抛出异常

使用 t h r o w 抛出异常

throw总是出现在函数体中,用来抛出一个Throwable类型的异常。 程序会在throw语句后立即终止,它后面的语句执行不到,然后在包含它的所有try块中(可能在上层调用函数中)从里向外寻找含有与其匹配的catch子句的try块。 我们知道,异常是异常类的实例对象,我们可以创建异常类的实例对象通过throw语句抛出。该语句的语法格式为: throw new exceptionname; 例如抛出一个IOException类的异常对象: throw new IOException; 要注意的是,throw 抛出的只能够是可抛出类Throwable 或者其子类的实例对象。下面的操作是错误的: throw new String(“exception”); 这是因为String 不是Throwable 类的子类。 如果抛出了检查异常,则还应该在方法头部声明方法可能抛出的异常类型。该方法的调用者也必须检查处理抛出的异常。 如果所有方法都层层上抛获取的异常,最终JVM会进行处理,处理也很简单,就是打印异常消息和堆栈信息。如果抛出的是Error或RuntimeException,则该方法的调用者可选择处理该异常。

使用 t h r o w s 抛出异常

如果一个方法可能会出现异常,但没有能力处理这种异常,可以在方法声明处用throws子句来声明抛出异常。例如汽车在运行时可能会出现故障,汽车本身没办法处理这个故障,那就让开车的人来处理。

throws语句用在方法定义时声明该方法要抛出的异常类型,如果抛出的是Exception异常类型,则该方法被声明为抛出所有的异常。多个异常可使用逗号分割。throws语句的语法格式为:

methodname throws Exception1,Exception2,..,ExceptionN { }

Throws抛出异常的规则 1) 如果是不可查异常(unchecked exception),即Error、RuntimeException或它们的子类,那么可以不使用throws关键字来声明要抛出的异常,编译仍能顺利通过,但在运行时会被系统抛出。 2)必须声明方法可抛出的任何可查异常(checked exception)。即如果一个方法可能出现受可查异常,要么用try-catch语句捕获,要么用throws子句声明将它抛出,否则会导致编译错误 3)仅当抛出了异常,该方法的调用者才必须处理或者重新抛出该异常。当方法的调用者无力处理该异常的时候,应该继续抛出,而不是囫囵吞枣。 4)调用方法必须遵循任何可查异常的处理和声明规则。若覆盖一个方法,则不能声明与覆盖方法不同的异常。声明的任何异常必须是被覆盖方法所声明异常的同类或子类。

异常对象包含的常用方法 getMessage()  返回该异常的详细描述字符 printStackTrace()将该异常的跟踪栈信息输出到标准错误输出 printStackTrace(PrintStream s) 将该异常的跟踪栈信息输出到指定的输出流 getStackTrace() 返回该异常的跟踪栈信息

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