一Java异常体系结构
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Throwable类是 Java 语言中所有错误或异常的超类。只有当对象是此类(或其子类之一)的实例时,才能通过 Java 虚拟机或者 Java throw 语句抛出。类似地,只有此类或其子类之一才可以是 catch 子句中的参数类型。
它的两个子类的实例,Error 和 Exception,通常用于指示发生了异常情况。通常,这些实例是在异常情况的上下文中新近创建的,因此包含了相关的信息(比如堆栈跟踪数据)。
Exception 类及其子类是 Throwable 的一种形式,它指出了合理的应用程序想要捕获的条件,表示程序本身可以处理的异常。
Error 是 Throwable 的子类,表示仅靠程序本身无法恢复的严重错误,用于指示合理的应用程序不应该试图捕获的严重问题。
在执行该方法期间,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,因为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,即使没有用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。
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,即使没有用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,这种异常可以通过改进代码实现来避免。
异常的分类
1.非运行时异常(Checked Exception)
Java中凡是继承自Exception但不是继承自RuntimeException的类都是非运行时异常。
2.运行时异常(Runtime Exception/Unchecked Exception)
RuntimeException类直接继承自Exception类,称为运行时异常。Java中所有的运行时异常都直接或间接的继承自RuntimeException。
二 Java异常处理机制
1 异常处理
1.1 对于可能出现异常的代码,有两种处理办法:
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 test(){
try{
...
}catch(IOException e){
...
}catch(Exception e){
...
}finally{
...
}
}
2.对于处理不了的异常或者要转型的异常,在方法的声明处通过throws语句抛出异常。例如:
public void test() throws MyException{
...
if(....){
throw new MyException();
}
}
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2.1 如果每个方法都是简单的抛出异常,那么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,如果仍然没有找到处理异常的代码块,将按照下面的步骤处理:
1、调用异常的对象的printStackTrace()方法,打印方法调用栈的异常信息。
2、如果出现异常的线程为主线程,则整个程序运行终止;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。
2.2 还有一点,不可忽视:finally语句在任何情况下都必须执行的代码,这样可以保证一些在任何情况下都必须执行代码的可靠性。比如,在数据库查询异常的时候,应该释放JDBC连接等等。finally语句先于return语句执行,而不论其先后位置,也不管是否try块出现异常。finally语句唯一不被执行的情况是方法执行了()方法。()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,没有意义还容易导致错误。
2.3 最后还应该注意一下异常处理的语法规则:
- try语句不能单独存在,可以和catch、finally组成 try...catch...finally、try...catch、try...finally三种结构,catch语句可以有一个或多个,finally语句最多一个,try、catch、finally这三个关键字均不能单独使用。
- try、catch、finally三个代码块中变量的作用域分别独立而不能相互访问。如果要在三个块中都可以访问,则需要将变量定义到这些块的外面。
- 多个catch块时候,Java虚拟机会匹配其中一个异常类或其子类,就执行这个catch块,而不会再执行别的catch块。
- throw语句后不允许有紧跟其他语句,因为这些没有机会执行。
- 如果一个方法调用了另外一个声明抛出异常的方法,那么这个方法要么处理异常,要么声明抛出。
2.4 throw和throws关键字的区别
throw用来抛出一个异常,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什么异常,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。
三 自定义异常
自定义异常通常是定义一个继承自Exception类的子类。一般情况下我们都会直接继承自Exception类,而不会继承某个运行时的异常类。
3.1 自定义受检查异常(Checked Exception)
1.继承Exception,并覆盖构造方法
public class MyException extends Exception{
public MyException(){
super();
}
public MyException(String msg){
super(msg);
}
}
2.在类中使用 自定义异常
public class ExceptionTest {
public static void execute(String a) throws MyException {
("execute...");
if("true".equals(a)){
throw new MyException("参数不能为 true");
}
}
}
3.2 自定义运行时异常
1.继承自RuntimeException
public class MyRTException extends RuntimeException { //或者继承任何标准异常类
/**
*
*/
private static final long serialVersionUID = 1L;
public MyRTException(){ //用来创建无参数对象
}
public MyRTException(String message) { //用来创建指定参数对象
super(message); //调用超类构造器
}
}
2.在类中使用自定义异常
public class ExceptionTest {
public static void execute(String a){
("execute...");
if("true".equals(a)){
throw new MyRTException("参数不能为 true");
}
}
}
四 异常转型和异常链
异常转型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,这样做一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 包含了其线程创建时线程执行堆栈的快照。它还包含了给出有关错误更多信息的消息字符串。最后,它还可以包含 cause(原因):另一个导致此 throwable 抛出的 throwable。它也称为异常链 设施,因为 cause 自身也会有 cause,依此类推,就形成了异常链,每个异常都是由另一个异常引起的。
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原因。
通过Throwable的两个构造方法可以创建自定义的包含异常原因的异常类型:
Throwable(String message, Throwable cause)
构造一个带指定详细消息和 cause 的新 throwable。
Throwable(Throwable cause)
构造一个带指定 cause 和 (cause==null ? null :())(它通常包含类和 cause 的详细消息)的详细消息的新 throwable。
getCause() 方法返回此 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原因的构造方法:
Exception(String message, Throwable cause)
构造带指定详细消息和原因的新异常。
Exception(Throwable cause)
根据指定的原因和 (cause==null ? null : ()) 的详细消息构造新异常(它通常包含 cause 的类和详细消息)。
因此,可以通过扩展Exception类来构造带有异常原因的新的异常类。
五 Java异常处理的原则和技巧
- 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,尽量保持一个try块对应一个或多个异常。
- 细化异常的类型,不要不管什么类型的异常都写成Excetpion。
- catch块尽量保持一个块捕获一类异常,不要忽略捕获的异常,捕获到后要么处理,要么转译,要么重新抛出新类型的异常。
- 不要把自己能处理的异常抛给别人。
- 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。