Java异常处理之try...catch...finally详解

异常处理机制已经成为判断一门编程语言是否成熟的标准之一，其对代码的健壮性有很大影响。一直以来异常处理使用不是很得心应手，今天对异常进行了较为深入的学习，这篇主要是对try…catch…finally的一个总结。

一.java继承体系

java语言为异常处理提供了丰富的异常类，这些类之间有严格的继承关系。如图：

从图中我们可以看出，所有的类都是继承于throwable这个父类，java将所有的非正常情况分为两种：error(错误)和exception(异常)，error错误一般是于虚拟机相关的问题，如系统崩溃、虚拟机错误、动态链接失败等，这种错误是无法恢复或不可能捕获的，而我们能处理的是exception类下的错误。exception则分为两大类，runtimeexception(运行时异常)和其他异常(checked异常)，其他异常(checked异常)是各种形式的编译错误，是我们必须显示处理才可以通过变异的；而运行时错误顾名思义就是程序已经通过了编译，在运行时出现的错误，若是对这些异常置之不理会导致程序停止运行、占用资源无法释放甚至导致系统崩溃。

二.java异常处理机制及实现方法

1.主要依赖于try、catch、finally、throw和throws这五个关键字。(throw和throws本篇不涉及)

2.try…catch…finally处理机制：try关键字后跟一个花括号栝起的代码块(即使该代码块只有一行也不能省略花括号)，简称try块。catch对应异常类型和代码块，用于表明更改catch块用于处理该种类型的异常。一个try块后可以跟多个catch块。在catch块后还可以跟一个finally块，finally块用于回收在try块里打开的资源。

这样讲过于抽象，那我们看几个例子：

e.g.1 try…catch语句块

//功能:对输入的两个数进行相除运算
public class divtest {
  public static void main(string[] args) {
    try {
      int a = integer.parseint(args[0]);
      int b = integer.parseint(args[1]);
      int c = a/b;
      system.out.println("您输入的两个数相除的结果是：" + c);
    } catch(indexoutofboundsexception ie) {
      system.out.println("数组越界");
    } catch(numberformatexception ne) {
      system.out.println("数字格式异常");
    } catch(arithmeticexception ae) {
      system.out.println("算术异常");
    } catch(exception e) {
      system.out.println("未知异常");
    }
  }
}

以上代码我们看到，对不同的异常情况作了不同的处理：输入参数不够会发生数组越界异常、输入参数不是数字发生数字格式异常、若输入第二个数是0，则发生除0异常，调用算术异常进行处理、出现其他异常时那么该异常对象必定是exception类或其子类的实例，java调用exception类对其进行处理，前三种异常类均是runtimeexception的子类。在使用try…catch语句块时需要知道或注意以下几点：

1) 处理过程：代码在执行的时候，进入try块，若是在try块中出现了异常，系统会自动生成一个一场对象，该对象被提交给java运行时环境，这就是异常的抛出；在java运行时环境收到异常对象时则把该对象交给catch块处理，这个过程叫做异常的捕获；若找到相应的catch块就执行catch块中的代码，若没有找到，则运行时环境终止，程序也退出。

2) 执行一次try块只执行一个catch块

3) 有多个catch块并有继承关系的情况下必须先写子类后写父类(即先捕获小异常再捕获大异常)，若写反在编译时就会报错

4) java7提供的多异常捕获：在java7之前，每一个catch块只能捕获一种异常，但从java7开始，一个catch块可以捕获多种类型的异常。在使用多异常捕获应注意两点：

• (1) 多种异常之间用竖线( | )隔开 
• (2) 多种异常对象被final隐式修饰，因此程序不能对其重新赋值

以下代码是多异常捕获的例子：

e.g.2

//多异常捕获
public class multiexceptiontest {
  public static void main(string[] args) {
    try {
      int a = integer.parseint(args[0]);
      int b = integer.parseint(args[1]);
      int c = a/b;
      system.out.println("您输入的两个数相除的结果是：" + c);
    } catch(indexoutofboundsexception|numberformatexception|
    arithmeticexception ie) {
      system.out.println("数组越界或数字格式异常或算术异常");
      ie = new arithmeticexcrption("test");  //①
    } catch(exception e) {
      system.out.println("未知异常");
      e = new runtimeexception("test");  //②
    }
  }
}

可以看出，以上代码中，①号代码是错误的，因为ie是被final隐式修饰的对象，②号代码是正确的

3. 使用finally回收资源：有些时候我们在try块中打开了一些物理资源（例如数据库链接、网络连接和磁盘文件等），这些资源都应进行显示回收。有人说java不是有垃圾回收机制吗？java的垃圾回收机制是自动回收堆内存中对象所占用的内存，而物理资源是不会自动回收的。

finally重点学习以下几点：

• 1) 执行过程以及引入finally的原因：finally最后执行并且最后执行，物理资源回收放在finally块中的原因就是finally块一定会被执行。相反，若是放在try块中，在执行之前就出现异常则跳转至catch块中，则回收资源的代码不会被执行；同样的，若是放在catch块中，若不发生异常，那么catch块就不会被执行
• 2) 若是在catch快中有return语句，则先执行完finally中的程序后再回到catch块中并执行return语句
• 3) 若是在finally中有return语句，那么try块和catch块中的return语句都会失效，不会被执行
• 4) 若在catch块中强制退出虚拟机，如使用system.exit(1)语句，则会直接退出程序，finally也不会得到执行

e.g.3

//该类功能：打开a.txt文件，在finally块中对资源进行回收
/* 对代码中一些方法的解释：
 * 所有异常都包含以下几种访问异常信息的常用方法：
 * getmessage():返回该异常的详细描述字符串
 * printstacktrace():将该异常的跟踪栈信息输出到标准错误输出
 * printstacetrace(printstack s):将该异常的跟踪栈信息到执行输出流
 * getstacktrace():返回该异常的跟踪栈信息
 **/
public class finallytest {
  public static void main(string[] args) {
    fileinputstream fis = null;
    try {
      fis = new fileinputstream("a.txt");
    }catch(ioexception ioe) {
      system.out.println(ioe.getmessage());
      return;      //①
      system.exit(1);  //②
    }finally {
      if(fis != null) {
        try{
          fis.close();
        }catch(ioexception ioe) {
          ioe.printstacktrace();
        }
      }
      system.out.println("执行finally块里的资源回收！");
    }
  }
}

注释掉②号代码运行以上程序，我们看到的结果是：

a.txt (系统找不到该文件。)
程序已经执行了finally里的资源回收！

注释掉①号代码运行以上程序，我们看到的结果是：

a.txt (系统找不到该文件。)

4. 嵌套

例如e.g.3代码所示，finally块中还嵌套了一个try…catch语句块，这种在try块、catch块或finally块中包含完整的异常处理流程的情形被称为异常的嵌套。一般对嵌套深度没有限制，但是层次太深的嵌套会降低可读性。

5.java7的自动关闭资源的try语句：

在java7之前，我们必须像e.g.3中的代码一样手动关闭文件，回收资源。在java7中增强了try语句的功能，它允许在try关键字后紧跟一对圆括号，圆括号可以声明、初始化一个或多个资源，此处的资源指的是那些必须在程序结束时显示关闭的资源，try语句在该语句结束时自动关闭这些资源。这些资源实现类必须实现autocloseable或closeable接口，实现这两个接口就必须实现close()方法。

注：closeable是autocloseable接口的子接口，closeable接口里的close()方法声明抛出了ioexception，因此它的实现类在实现close()方法时只能声明抛出ioexception或其子类；autocloseable接口里的close()方法声明抛出了exception，因此它的实现类在实现close()方法时能抛出任何异常。java7几乎把所有的“资源类”（包括文件io的各种类、jdbc编程的connection、statement等接口）进行了改写，改写后的资源类都实现了autocloseable或closeable接口

e.g.4

//使用自动回收资源的try语句
public class autoclosetest {
  public static void main(string[] args) throws ioexception {
    try(
    //声明、初始化两个可关闭的资源，try语句会自动关闭这两个资源
    bufferedreader br = new bufferedreader(
    new filereader("autoclosetest.java"));
    printstream ps = new printstream(
    new fileoutputstream("a.txt"))) {
      //使用两个资源
      system.out.println(br.readline());
      ps.println("自动关闭资源的try语句")
    }
  }
}

以上try语句块后的圆括号中声明、初始化了两个io流，由于bufferedreader、printstream都实现了closeable接口，所以try语句会自动关闭它们。自动关闭资源的try语句块相当于包含了隐式的finally块用于关闭资源，这个try语句可以没有catch块也可以没有finally块，大大减少了代码的长度。

总结

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