《Java核心技术卷I》笔记——（2）Java异常处理

系统管理员 2023-09-30 10:07 9阅读 0赞

#### 第 7 章节 ####

这一章主要讲java异常处理，一般来说当程序出现错误（如除数为0），该代码块不影响后序的代码逻辑（比如一个很大的工程的一个小功能模块出错），会导致整个工程停止；我们需要的是，在该模块出错时想系统报告这个错误或记录为日志，继续后续工程的运行，这就出现了java异常捕获处理机制——Exception；

Java把异常当做对象来处理，并定义一个基类java.lang.Throwable作为所有异常的超类；Java中的异常分为两大类：错误Error和异常Exception。

Error一般是指java虚拟机相关的问题，如系统崩溃、虚拟机出错误、动态链接失败等，这种错误无法恢复或不可能捕获，将导致应用程序中断，通常应用程序无法处理这些错误，因此应用程序不应该捕获Error对象，也无须在其throws子句中声明该方法抛出任何Error或其子类。 异常是可以被抛出/捕获/处理的；

异常Exception分为运行时异常(RuntimeException)和非运行时异常，也称之为不检查异常**(Unchecked Exception)和检查异常(Checked Exception)**。

**已检查异常和未检查异常？**

(1) 可查异常checkedException（编译器要求必须处置的异常）：正确的程序在运行中，很容易出现的、情理可容的异常状况。不管会不会一定出现，编译器都会强制你去Throws或者用try/catch；除了RuntimeException及其子类以外，其他的Exception类及其子类都属于可查异常。

(2) 不可查异常(编译器不要求强制处置的异常):包括运行时异常（RuntimeException与其子类）和错误（Error），需要自己去抛出/捕获/处理，或者尽量避免。（推荐预测异常并处理异常）

如果使用throw在方法体中抛出可查异常，则需要在方法头部声明方法可能抛出throws的异常类型。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。

**运行时异常和非运行时异常？**

(1) 运行时异常都是RuntimeException类及其子类异常，如NullPointerException、IndexOutOfBoundsException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。当出现RuntimeException的时候，我们可以不处理。当出现这样的异常时，总是由虚拟机接管。比如：我们从来没有人去处理过NullPointerException异常，它就是运行时异常，并且这种异常还是最常见的异常之一。

**如果不想终止，则必须捕获所有的运行时异常，决不让这个处理线程退出**。队列里面出现异常数据了，正常的处理应该是把异常数据舍弃，然后记录日志。**不应该由于异常数据而影响下面对正常数据的处理**。

(2) 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。

到底是应该是抛出异常，还是捕获/处理异常？

**异常处理原则**之一：**延迟捕获**，意思是，当异常发生时，不应立即捕获，而是应该考虑当前作用域是否有有能力处理这一异常的能力，如果没有，则应将该异常继续向上抛出，交由更上层的作用域来处理。

eg：某方法String readFile(Stringfilename)，会去尝试读出指定文件的内容并返回，其使用FileInputStream来读取指定文件，而FileInputStream的构造方法会抛出FileNotFoundException，这是一个CheckedException。那么readFile方法是应该捕获这个异常，还是抛出这个异常呢？很显然应该抛出。因为readFile这个方法可能会在不同的场景下，被不同的代码调用，在这些场景中，出现“文件未找到”的情况时的处理逻辑可能是不同的，例如某场景下要发出告警信息，另一场景下可能会尝试从另一个文件中读取，第三个场景下可能需要将错误信息提示给用户。在这种情况下，在readFile方法内的作用域中，是处理不了这个异常的，需要抛出，交由上层的，具备了处理这个异常的能力的作用域来处理；

注意：**在服务器端和dao段，都是抛出异常很少有捕获**，捕获在客户端，因为不能把异常抛给用户。从dao到服务器到客户端都是层层抛出，到客户端必须捕获处理，可能给用户提示信息和给开发者一些记录方便交互和处理；

**异常的使用？（写法）**

捕获异常：try/catch/finally；try代码到出现异常的那一句时，try\{\}块中这一句后面的则不再继续执行；caitch异常要从小到大；finally一定执行，会覆盖catch中的return值； 抛出异常：方法-throws MyException(可以抛出多个异常)，方法体的语句中throw new MyException("...");

**一些关于异常捕获经验？**

a. 以MVC框架为例，首先controller层必须捕获异常，一般情况下不允许将系统内部的异常不做任何封装处理直接抛给客户端，这样对系统来说会暴露过多信息（异常栈信息都抛给客户端，可能会把SQL结构都抛出去），这是不安全因素；同时，这对用户来说也是不友好的，让一些不搞计算机的同学看得一头雾水，并且怀疑网站的正规性与可靠性，可能会直接影响未来的业务。因此，通常需要在controller层封装一些错误码、用户友好语句（系统维护中等等欺骗用户的语句）。当然这也不是铁律，有的时候需要后台进行较检，可能需要抛出一些非公用的异常信息到界面上，比如之前车贷项目中用到过的上传附件检查，就是用后台异常提示用户的。还有就是传入参数有效性较检，也需要抛出自定义异常（用@NotNull或NotEmpty等注解抛出message信息），即不需要捕获后统一处理返回到用户界面

b. 接着说一下service层，业务层需要处理业务逻辑，当然这一层不需要考虑参数是否为空，需要考虑的仅仅是从dao查询相关的异常，比如ConnectionExcepion、SQLException、BadSQLGrammerException等异常，这些异常我通常会去捕获，因为这些异常涉及到业务逻辑是否能正常执行，确实是service该考虑的事。做法是try…catch…捕获所有Exception，然后在catch中用logger.error(“message, e = \{\}”, e.getMessage())记录日志信息，用于到时候定位error代码位置，然后根据实际业务情况，看这个异常捕获后是否需要用一个异常封装一下信息抛给控制层，然后由控制层统一处理也好或者直接返回给用户）。注意，业务层异常不是用于捕获NullPointerException等无聊的代码健壮性问题，这些都是业务层代码逻辑没控制好，查询值需要做一下非空判断

c. 至于dao层，一般也不写实现类，持久层的mybatis3.X都用动态代理来实现了。 BTW，try…catch最好有针对性，不要把所有美容都放到try里面检查是否有异常，一般来说总有些无关异常的语句可以提到异常块之外，反正能提就提。

**Java断言？**

断言的目的是为了方便模块测试（针对复杂的逻辑代码，包含很多个模块，难以同时调试每个模块）；断言使得模块调试变得方便，即让这个模块需要的某些变量假定为某个值（这个变量可能需要前面很多复杂步骤得来）；

需要**注意**：断言只适用复杂的调式过程；断言一般用于程序执行结构的判断，**千万不要让断言处理业务流程**；总的来说，断言失败是致命的、不可恢复的错误Error，**断言一般只用于-测试阶段-确定程序内部错位的位置，一般不能乱用，也不能被if-else实现的布尔表达式检查来替代**；

**怎么使用java断言？**

**jvm断言默认是关闭的**，Eclipse：选择菜单：run --> run Configurations打开断言:-ea；关闭断言:-da,或者删除-ea.

1）assert \[boolean 表达式\] 如果\[boolean表达式\]为true，则程序继续执行。 如果为false，则程序抛出AssertionError，并终止执行。

2）assert\[boolean 表达式 : “这是个错误表达式” （错误信息）\] 如果\[boolean表达式\]为true，则程序继续执行。 如果为false，则程序抛出java.lang.AssertionError，输出\[错误信息\]。

应用场景eg：

boolean isOpen = 1>2;
    
         assert isOpen:"断言不正确！"; //因为isOpen为false，所以会抛出Error；AssertionError是继承自Error，而不是Exception，所以catch部分用Exception是不能捕捉到AssertionError信息的；
    
         System.out.println("因为抛出java.lang.AssertionError异常，这一句不会执行.");

**Java日志？**

对于一个JavaWeb大项目，日志系统必不可少。Apache为了让众多的日志工具有一个相同操作方式，实现了一个通用日志工具包：commons-logging；而Log4j基本上是Java平台上最好的日志组件了。 使用commons-logging的Log接口，并由commons-logging在运行时决定使用哪种日志架构（如Log4j）。现在，Apache通用日志工具commons-logging和Log4j已经成为Java日志的标准工具。

日志的作用：跟踪代码的运行轨迹；输出调试信息；

**怎么用JAVA日志？**

1.  导包-配置；commons-logging.jar包和log4j.jar包；在src根目录下创建一个log4j.properties文件，配置格式、输出路径等信息；
2.  调用方法：申明log对象，public static Log log = LogFactory.getLog(你当前的类名.class);调用方法，[log.info][]("this is info:...")/log.error("this is info:...");/log.debug("this is info:...");
3.  控制台打印log信息，并且在配置的打印日志文件的目录里多了一个输出的log日志文件。

[log.info]: http://log.info/