你现在就必须知道的Java异常体系

一时失言乱红尘 2022-05-22 05:26 152阅读 0赞

> 对于异常情况，例如，可能造成程序崩溃的错误输入，Java是通过捕获机制来处理异常错误。当程序出错时，我们不可能总是及时和用户沟通，所以希望记录出现的问题，以备日后进行分析。

# 如何处理错误 #

当一个用户在运行程序期间，由于程序的错误或一些外部环境的影响造成用户数据的丢失，用户就有可能不再使用这个程序了。为了避免这类事情发生，我们应该注意以下几点。

1.  向用户通知错误的原因
2.  保存所有的工作结果（日志）
3.  允许用户以妥善的形式退出程序

# 异常分类 #

所有Java异常对象都是由Throwable继承而来。如果Java内置的异常类不满足我们的需求，我们可以创建自己的异常类。下面是我画的Java异常结构的一个简化示意图。

![70][]

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>Error&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;&nbsp;</td> 
   <td>是描述Java运行时系统内部错误和资源耗尽错误。应用程序不应该抛出这种类型的对象。如果出现了这样内部错误，除了告知客户，并尽力使用程序安全地终止之外，别无他法，不过这样的情况很少出现。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Exception&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;&nbsp;</td> 
   <td>是描述Java应用程序抛出和处理的非严重型错误，程序错误导致的异常就属于RuntimeException；而程序本身没有问题，但由于I/O错误这类问题导致的异常属于其他异常。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

派生于RuntimeException的异常包含下面几种情况：

*  错误的类型转换
 *  数组下标越界
 *  空指针异常

不是派生于RuntimeException的异常（其他异常）：

*  在文件尾部后面读取数据
 *  打开一个不存在的文件
 *  根据给定的字符串查找Class对象，而这个字符串表示的类不存在

如果存在RuntimeException异常，那么就一定是你的问题这是一条非常有道理的规则，不知道大家认不认可，我们应该在变量使用前检测是否为null可以防止出现NullPointerException（空指针异常）；通过检测数组下标是否越界可以避免ArrayIndexOutOfBoundsException异常。

# 抛出异常 #

当我们需要在一个方法中抛出一个异常时，我们使用throw后加某异常类的实例，程序会在此向客户端程序（调用这段代码的程序）抛出对应异常并在此退出（相当于return）。另外需要注意的是，我们必须在定义该方法的时候指明异常类型，比如下面这段代码会抛出testException异常。

public void demo() throws testException,AException,BException{
      throw new testException(); 
    }

不同的异常类之间用逗号隔开即可，在这种情况下我们不必须throw每个异常类的实例（），但是客户端代码必须要catch到每个异常类：

public class MyException {
      public static void main(String[] args){
        MyException e = new MyException();
        try {
          e.demo();
        } catch (testException e1) {
          e1.printStackTrace();
        } catch (BException e1) {
          e1.printStackTrace();
        } catch (AException e1) {
          e1.printStackTrace();
        }
      }
     
      public void a() throws testException,AException,BException{
        throw new testException();
      }
    }
     
    class testException extends Exception {};
    class AException extends Exception{};
    class BException extends Exception{};

# 捕获异常 #

## 1.捕获单个异常 ##

try {
      //code  more code
    }catch (Exception e){
      //handler for this type
    }

## 2.捕获多个异常 ##

***注：捕获多个异常不仅让你代码看起来更简单，还会更加高效。***

try {
      ...
    }catch (FileNotFoundException e){
      ...
    }catch (UnknownHostException e){
      ...
    }catch (IOException e){
      ...
    }

异常对象可能包含与异常本身有关的信息。要想获取对象更多的信息，可以尝试使用e.getMessage()，得到详细的错误信息（如果有的话），或者使用e.getClass().getName()得到异常对象的实际类型。

## 3.再次抛出异常与异常链 ##

在catch子句中可以抛出一个异常，这样做是为了改变异常的类型。如果我们开发了一个供其他程序使用的子系统，那么表示子系统故障的异常类型可能会产生很多种解释。ServletException就是如此，执行servlet代码可能不想知道发生错误的细节，但希望明确知道servlet是否有问题。

try {
      //连接database
    }catch (SQLException e){
      throw new ServeletException("database error:"+e.getMessage());//throw抛异常
    }

这里，ServeletException用带有异常信息文本的构造器来构造。不过可以有一种更好的处理方法，并且将原始异常设置为新异常的原因：

try {
          //连接database
    }catch (SQLException e){
        Throwable se = new ServeletException("database error");
        se.initCause(e);
        throw se;
    }

当捕获到异常时，就可以用下面这条语句重新得到原始异常：

Throwable e = se.getCause();

强烈建议使用这种包装技术。可以让用户抛出子系统的高级异常，而不会丢失原始异常的细节。

***小提示：**如果在一个方法中发生异常，而又不允许抛出它，那么包装技术就十分重要。我们可以捕获这个异常，并将它包装成一个运行时异常。比如：有时候你可能只想记录一个异常，再将它重新抛出，而不做任何的改变，代码示例如下：*

try {
         //连接database
    }catch (Exception e){
        logger.log(level,message,e);//日志
        throw e;
    }

## 4.finally子句 ##

不管是否有异常被捕获，finally子句中的代码总是会被执行。当finally包含return时，将会出现意想不到的结果，假设从try中退出return。在方法返回前，finally中的内容将会被执行。如果finally中也有return，这个返回值会覆盖原始的返回值，例子如下：

public static int(int n){
    	try{
    	    int r = n*n;
    	    return r;
    	}
    	finally{
    	    if(n==2) return 0;
    	}
    }

如果在finally中关闭资源，最好加上处理，防止异常，这是最传统的做法。下面第五点将给大家介绍jdk7之后资源关闭的方式。

finally{
        try{
    	in.close();
        }catch(Exception e){
    	throw e;
        }
    }

## 5.try-with-resource(带资源的try) ##

如果打开了外部资源（文件、数据库连接、网络连接等），我们必须在这些外部资源使用完毕后，手动关闭它们。因为外部资源不由JVM管理，无法享用JVM的垃圾回收机制，如果我们不在编程时确保在正确的时机关闭外部资源，就会导致外部资源泄露，紧接着就会出现文件被异常占用，数据库连接过多导致连接池溢出等诸多很严重的问题。

当try退出时，会自动调用close方法，去读取单词中的所有单词，示例如下：

try(Scanner in = new Scanner(New FileInputStream("/user/share/dict/words")),"UTF-8"){
        while(in.hasNext()){	
    	System.out.println(in.next());
        }
    }

如果try抛出一个异常，而且close方法也抛出一个异常，这样就会带来一个难题。到资源的try可以很好地处理。原来的close方法抛出的异常被抑制。这些异常将会自动捕获，并由addSuperssed方法增加到原来的异常。如果对这些异常感兴趣，可以调用getSupperssed方法，它会得到从close抛出并抑制的异常列表。

# 自定义异常 #

有时候Java内置异常不满足于我们的需求，我们就需要用到自定义异常。比如：系统中有些错误是符合Java语法的，但不符合我们项目的业务逻辑；企业项目是分模块或者分功能开发的 ,使用自定义异常类就统一了对外异常展示的方式等。

<table style="width:467px;"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td style="width:464px;">所有异常都必须是 Throwable 的子类。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:464px;">如果希望写一个检查性异常类，则需要继承 Exception 类。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="width:464px;">如果你想写一个运行时异常类，那么需要继承 RuntimeException 类。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 创建一个检查性异常类 ##

public class DatamartAssertException extends Exception {
    	
        private static final long serialVersionUID = 7358625131054183395L;
    	
        public DatamartAssertException() {
    		
        }	
    	
        public DatamartAssertException(String message) {  
        	super(message);
        }  	
    }

## 抛出和使用自定义异常 ##

public static void main(String[] args) throws DatamartAssertException{
            CloseableHttpClient httpClient = null;
            try{
                //创建httpClient实例
                httpClient  = HttpClients.createDefault();
                //地址url
                String url = "www.baidu.coms";
                //创建HttpPost实例
                HttpPost method = new HttpPost(url);
                //设置请求读取超时时间 60秒
                RequestConfig requestConfig = RequestConfig.custom()
                        .setConnectTimeout(60000).setConnectionRequestTimeout(60000)
                        .setSocketTimeout(60000).build();
                method.setConfig(requestConfig);
                //执行请求
                try{
                    HttpResponse result = httpClient.execute(method);
                    /**请求发送成功，并得到响应**/
                    if (result.getStatusLine().getStatusCode() == 200) {
                        String str = "";
                        /**读取服务器返回过来的json字符串数据**/
                        str = EntityUtils.toString(result.getEntity());
                    }
                }catch (Exception e){
                    e.printStackTrace();
                }
            }catch(ConnectTimeoutException e){
                // 捕获超时异常 并反馈给调用者
                throw new DatamartAssertException("请求超时!");
            }catch(ConnectException e) {
                throw new DatamartAssertException("请求超时!");
            }catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
            finally{
                /**关闭连接,释放资源**/
                try {
                    httpClient.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }

总结：不要过分的细化异常，不要压制异常；早抛出，晚捕获。

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