程序员人生 网站导航

java知识总结(十一)异常处理机制

栏目:php教程时间:2017-02-18 09:25:18

原文来自搬砖工,如需转载请注明出处  


        异常处理是程序设计中1个非常重要的方面,也是程序设计的1大难点,从C开始,你或许已知道如何用if...else...来控制异常了,或许是自发的,但是这类控制异常痛苦,同1个异常或毛病如果多个地方出现,那末你每一个地方都要做相同处理,感觉相当的麻烦!

  Java语言在设计确当初就斟酌到这些问题,提出异常处理的框架的方案,所有的异常都可以用1个类型来表示,不同类型的异常对应不同的子类异常(这里的异常包括毛病概念),定义异常处理的规范,在1.4版本以后增加了异常链机制,从而便于跟踪异常!这是Java语言设计者的高明的地方,也是Java语言中的1个难点,下面是我对Java异常知识的1个总结,也算是资源回收1下。

1、Java异常的基础知识

  异常是程序中的1些毛病,但其实不是所有的毛病都是异常,并且毛病有时候是可以免的。比如说,你的代码少了1个分号,那末运行出来结果是提示是毛病java.lang.Error;如果你用System.out.println(11/0),那末你是由于你用0做了除数,会抛出java.lang.ArithmeticException的异常。

  有些异常需要做处理,有些则不需要捕获处理,后面会详细讲到。

  天有不测风云,人有旦夕祸福,Java的程序代码也如此。在编程进程中,首先应当尽量去避免毛病和异常产生,对不可避免、不可预测的情况则在斟酌异常产生时如何处理。

  Java中的异经常使用对象来表示。Java对异常的处理是按异常分类处理的,不同异常有不同的分类,每种异常都对应1个类型(class),每一个异常都对应1个异常(类的)对象。

  异常类从哪里来?有两个来源,1是Java语言本身定义的1些基本异常类型,2是用户通过继承Exception类或其子类自己定义的异常。Exception 类及其子类是 Throwable 的1种情势,它指出了公道的利用程序想要捕获的条件。

  异常的对象从哪里来呢?有两个来源,1是Java运行时环境自动抛出系统生成的异常,而不管你是不是愿意捕获和处理,它总要被抛出!比如除数为0的异常。2是程序员自己抛出的异常,这个异常可以是程序员自己定义的,也能够是Java语言中定义的,用throw 关键字抛出异常,这类异常经常使用来向调用者汇报异常的1些信息。

  异常是针对方法来讲的,抛出、声明抛出、捕获和处理异常都是在方法中进行的。

  Java异常处理通过5个关键字try、catch、throw、throws、finally进行管理。基本进程是用try语句块包住要监视的语句,如果在try语句块内出现异常,则异常会被抛出,你的代码在catch语句块中可以捕获到这个异常并做处理;还有以部份系统生成的异常在Java运行时自动抛出。你也能够通过throws关键字在方法上声明该方法要抛出异常,然后在方法内部通过throw抛出异常对象。finally语句块会在方法履行return之前履行,1般结构以下:

  try{

  程序代码

  }catch(异常类型1 异常的变量名1){

  程序代码

  }catch(异常类型2 异常的变量名2){

  程序代码

  }finally{

  程序代码

  }

  catch语句可以有多个,用来匹配多个异常,匹配上多个中1个后,履行catch语句块时候仅仅履行匹配上的异常。catch的类型是Java语言中定义的或程序员自己定义的,表示代码抛出异常的类型,异常的变量名表示抛出异常的对象的援用,如果catch捕获并匹配上了该异常,那末就能够直接用这个异常变量名,此时该异常变量名指向所匹配的异常,并且在catch代码块中可以直接援用。这1点非常非常的特殊和重要!

  Java异常处理的目的是提高程序的硬朗性,你可以在catch和finally代码块中给程序1个修正机会,使得程序不因异常而终止或流程产生之外的改变。同时,通过获得Java异常信息,也为程序的开发保护提供了方便,1般通过异常信息就很快就可以找到出现异常的问题(代码)所在。

  Java异常处理是Java语言的1大特点,也是个难点,掌握异常处理可让写的代码更硬朗和易于保护。

2、Java异常类类图

下面是这几个类的层次图:

  java.lang.Object

     java.lang.Throwable

      java.lang.Exception

        java.lang.RuntimeException

          java.lang.Error

           java.lang.ThreadDeath

下面4个类的介绍来自Java api 文档。

1、Throwable

  Throwable 类是 Java 语言中所有毛病或异常的超类。只有当对象是此类(或其子类之1)的实例时,才能通过 Java 虚拟机或 Java throw 语句抛出。类似地,只有此类或其子类之1才可以是 catch 子句中的参数类型。

  两个子类的实例,Error 和 Exception,通经常使用于唆使产生了异常情况。通常,这些实例是在异常情况的上下文中新近创建的,因此包括了相干的信息(比如堆栈跟踪数据)。

2、Exception

  Exception 类及其子类是 Throwable 的1种情势,它指出了公道的利用程序想要捕获的条件,表示程序本身可以处理的异常。

3、Error

  Error 是 Throwable 的子类,表示仅靠程序本身没法恢复的严重毛病,用于唆使公道的利用程序不应当试图捕获的严重问题。

  在履行该方法期间,无需在方法中通过throws声明可能抛出但没有捕获的 Error 的任何子类,由于Java编译器不去检查它,也就是说,当程序中可能出现这类异常时,即便没有用try...catch语句捕获它,也没有用throws字句声明抛出它,还是会编译通过。

4、RuntimeException

  RuntimeException 是那些可能在 Java 虚拟机正常运行期间抛出的异常的超类。Java编译器不去检查它,也就是说,当程序中可能出现这类异常时,即便没有用try...catch语句捕获它,也没有用throws字句声明抛出它,还是会编译通过,这类异常可以通过改进代码实现来避免。

5、ThreadDeath

  调用 Thread 类中带有零参数的 stop 方法时,受害线程将抛出1个 ThreadDeath 实例。

  仅当利用程序在被异步终止后必须清除时才应当捕获这个类的实例。如果 ThreadDeath 被1个方法捕获,那末将它重新抛出非常重要,由于这样才能让该线程真正终止。

  如果没有捕获 ThreadDeath,则顶级毛病处理程序不会输出消息。

  虽然 ThreadDeath 类是“正常出现”的,但它只能是 Error 的子类而不是 Exception 的子类,由于许多利用程序捕获所有出现的 Exception,然后又将其放弃。

以上是对有关异常API的1个简单介绍,用法都很简单,关键在于理解异常处理的原理,具体用法参看Java API文档。

3、Java异常处理机制

对可能出现异常的代码,有两种处理办法:

第1、在方法中用try...catch语句捕获并处理异常,catach语句可以有多个,用来匹配多个异常。例如:

  

public void p(int x){
  try{ 
  ... 
  }catch(Exception e){ 
  ... 
  }finally{ 
  ... 
  } 
  }
第2、对处理不了的异常或要转型的异常,在方法的声明处通过throws语句抛出异常。例如:
public void test1() throws MyException{
  ... 
  if(....){ 
  throw new MyException(); 
  } 
  }
  如果每一个方法都是简单的抛出异常,那末在方法调用方法的多层嵌套调用中,Java虚拟机会从出现异常的方法代码块中往回找,直到找到处理该异常的代码块为止。然后将异常交给相应的catch语句处理。如果Java虚拟机追溯到方法调用栈最底部main()方法时,如果依然没有找到处理异常的代码块,将依照下面的步骤处理:

  第1、调用异常的对象的printStackTrace()方法,打印方法调用栈的异常信息。

  第2、如果出现异常的线程为主线程,则全部程序运行终止;如果非主线程,则终止该线程,其他线程继续运行。

  通过分析思考可以看出,越早处理异常消耗的资源和时间越小,产生影响的范围也越小。因此,不要把自己能处理的异常也抛给调用者。

  还有1点,不可忽视:finally语句在任何情况下都必须履行的代码,这样可以保证1些在任何情况下都必须履行代码的可靠性。比如,在数据库查询异常的时候,应当释放JDBC连接等等。finally语句先于return语句履行,而不论其前后位置,也不论是否try块出现异常。finally语句唯1不被履行的情况是方法履行了System.exit()方法。System.exit()的作用是终止当前正在运行的 Java 虚拟机。finally语句块中不能通过给变量赋新值来改变return的返回值,也建议不要在finally块中使用return语句,没成心义还容易致使毛病。

  最后还应当注意1下异常处理的语法规则:

  第1、try语句不能单独存在,可以和catch、finally组成 try...catch...finally、try...catch、try...finally3种结构,catch语句可以有1个或多个,finally语句最多1个,try、catch、finally这3个关键字均不能单独使用。

  第2、try、catch、finally3个代码块中变量的作用域分别独立而不能相互访问。如果要在3个块中都可以访问,则需要将变量定义到这些块的外面。

  第3、多个catch块时候,Java虚拟机会匹配其中1个异常类或其子类,就履行这个catch块,而不会再履行别的catch块。

  第4、throw语句后不允许有紧跟其他语句,由于这些没有机会履行。

  第5、如果1个方法调用了另外1个声明抛出异常的方法,那末这个方法要末处理异常,要末声明抛出。

  那怎样判断1个方法可能会出现异常呢?1般来讲,方法声明的时候用了throws语句,方法中有throw语句,方法调用的方法声明有throws关键字。

  throw和throws关键字的区分

  throw用来抛出1个异常,在方法体内。语法格式为:throw 异常对象。

  throws用来声明方法可能会抛出甚么异常,在方法名后,语法格式为:throws 异常类型1,异常类型2...异常类型n。

4、如何定义和使用异常类

1、使用已有的异常类,假设为IOException、SQLException。

 

try{
  程序代码 
  }catch(IOException ioe){ 
  程序代码 
  }catch(SQLException sqle){ 
  程序代码 
  }finally{ 
  程序代码 
  }
2、自定义异常类

  创建Exception或RuntimeException的子类便可得到1个自定义的异常类。例如:

public class MyException extends Exception{
  public MyException(){} 
  public MyException(String smg){ 
  super(smg); 
  } 
  }
3、使用自定义的异常

  用throws声明方法可能抛出自定义的异常,并用throw语句在适当的地方抛出自定义的异常。例如:

  在某种条件抛出异常

public void test1() throws MyException{
  ... 
  if(....){ 
  throw new MyException(); 
  } 
  }
  将异常转型(也叫转译),使得异常更容易读易于理解
  public void test2() throws MyException{
  ... 
  try{ 
  ... 
  }catch(SQLException e){ 
  ... 
  throw new MyException(); 
  } 
  }
  还有1个代码,很成心思:

  

public void test2() throws MyException{
  ... 
  try { 
  ... 
  } catch (MyException e) { 
  throw e; 
  } 
  }

  这段代码实际上捕获了异常,然后又和盘托出,没有1点意义,如果这样还有甚么好处理的,不处理就好了,直接在方法前用throws声明抛出不就得了。异常的捕获就要做1些成心义的处理。

5、运行时异常和受检查异常

  Exception类可以分为两种:运行时异常和受检查异常。

1、运行时异常

  RuntimeException类及其子类都被称为运行时异常,这类异常的特点是Java编译器不去检查它,也就是说,当程序中可能出现这类异常时,即便没有用try...catch语句捕获它,也没有用throws字句声明抛出它,还是会编译通过。例如,当除数为零时,就会抛出java.lang.ArithmeticException异常。

2、受检查异常

  除RuntimeException类及其子类外,其他的Exception类及其子类都属于受检查异常,这类异常的特点是要末用try...catch捕获处理,要末用throws语句声明抛出,否则编译不会通过。

3、二者的区分

  运行时异常表示没法让程序恢复运行的异常,致使这类异常的缘由通常是由于履行了毛病的操作。1旦出现毛病,建议让程序终止。

  受检查异常表示程序可以处理的异常。如果抛出异常的方法本身不处理或不能处理它,那末方法的调用者就必须去处理该异常,否则调用会出错,连编译也没法通过。固然,这两种异常都是可以通进程序来捕获并处理的,比如除数为零的运行时异常:

public class HelloWorld {
  public static void main(String[] args) { 
  System.out.println("Hello World!!!"); 
  try{ 
  System.out.println(1/0); 
  }catch(ArithmeticException e){ 
  System.out.println("除数为0!"); 
  } 
  System.out.println("除数为零后程序没有终止啊,呵呵!!!"); 
  } 
  } 
  运行结果: 
  Hello World!!! 
  除数为0! 
  除数为零后程序没有终止啊,呵呵!!!
4、运行时毛病

  Error类及其子类表示运行时毛病,通常是由Java虚拟机抛出的,JDK中与定义了1些毛病类,比如VirtualMachineError

  和OutOfMemoryError,程序本身没法修复这些毛病.1般不去扩大Error类来创建用户自定义的毛病类。而RuntimeException类表示程序代码中的毛病,是可扩大的,用户可以创建特定运行时异常类。

  Error(运行时毛病)和运行时异常的相同的地方是:Java编译器都不去检查它们,当程序运行时出现它们,都会终止运行。

5、最好解决方案

  对运行时异常,我们不要用try...catch来捕获处理,而是在程序开发调试阶段,尽可能去避免这类异常,1旦发现该异常,正确的做法就会改进程序设计的代码和实现方式,修改程序中的毛病,从而避免这类异常。捕获并处理运行时异常是好的解决办法,由于可以通过改进代码实现来避免该种异常的产生。

  对受检查异常,没说的,老老实实去依照异常处理的方法去处理,要末用try...catch捕获并解决,要末用throws抛出!

  对Error(运行时毛病),不需要在程序中做任何处理,出现问题后,应当在程序在外的地方找问题,然后解决.

6、异常转型和异常链

  异常转型在上面已提到过了,实际上就是捕获到异常后,将异常以新的类型的异常再抛出,这样做1般为了异常的信息更直观!比如:

 

public void run() throws MyException{
  ... 
  try{ 
  ... 
  }catch(IOException e){ 
  ... 
  throw new MyException(); 
  }finally{ 
  ... 
  } 
  }
  异常链,在JDK1.4以后版本中,Throwable类支持异常链机制。Throwable 包括了其线程创建时线程履行堆栈的快照。它还包括了给出有关毛病更多信息的消息字符串。最后,它还可以包括 cause(缘由):另外一个致使此 throwable 抛出的 throwable。它也称为异常链 设施,由于 cause 本身也会有 cause,依此类推,就构成了异常链,每一个异常都是由另外一个异常引发的。

  通俗的说,异常链就是把原始的异常包装为新的异常类,并在新的异常类中封装了原始异常类,这样做的目的在于找到异常的根本缘由。

  通过Throwable的两个构造方法可以创建自定义的包括异常缘由的异常类型:

  Throwable(String message, Throwable cause)

  构造1个带指定详细消息和 cause 的新 throwable。

  Throwable(Throwable cause)

  构造1个带指定 cause 和 (cause==null ? null :cause.toString())(它通常包括类和 cause 的详细消息)的详细消息的新 throwable。

  getCause()

  返回此 throwable 的 cause;如果 cause 不存在或未知,则返回 null。

  initCause(Throwable cause)

  将此 throwable 的 cause 初始化为指定值。

  在Throwable的子类Exception中,也有类似的指定异常缘由的构造方法:

  Exception(String message, Throwable cause)

  构造带指定详细消息和缘由的新异常。

  Exception(Throwable cause)

  根据指定的缘由和 (cause==null ? null : cause.toString()) 的详细消息构造新异常(它通常包括 cause 的类和详细消息)。

  因此,可以通过扩大Exception类来构造带有异常缘由的新的异常类。

7、Java异常处理的原则和技能

  1、避免过大的try块,不要把不会出现异常的代码放到try块里面,尽可能保持1个try块对应1个或多个异常。

  2、细化异常的类型,不要不管甚么类型的异常都写成Excetpion。

  3、catch块尽可能保持1个块捕获1类异常,不要疏忽捕获的异常,捕获到后要末处理,要末转译,要末重新抛出新类型的异常。

  4、不要把自己能处理的异常抛给他人。

  5、不要用try...catch参与控制程序流程,异常控制的根本目的是处理程序的非正常情况。

------分隔线----------------------------
------分隔线----------------------------

最新技术推荐