文章目录
- 概念
- 体系结构
- 分类
- 处理
- 抛异常
- 捕获异常
- throws 异常声明
- try-catch 异常捕获
- finally
- 异常处理流程
- 自定义异常
概念
在Java中,将程序执行过程中发生的不正常行为称为异常。
比如:
- 算术异常
Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero
- 越界异常
Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 100
- 空指针异常
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
体系结构
异常种类繁多,为了对不同异常或者错误进行很好的分类管理,Java内部维护了一个异常的体系结构:
- Throwable:是异常体系的顶层类,其派生出两个重要的子类,
Error
和Exception
- Error:指的是Java虚拟机无法解决的严重问题,比如:JVM的内部错误、资源耗尽等,典型代表:
StackOverflowError
和OutOfMemoryError
- Exception:异常产生后程序员可以通过代码进行处理,使程序继续执行。我们平时所说的异常就是
Exception
。
分类
异常可能在编译时发生,也可能在程序运行时发生,根据发生的时机不同,可以将异常分为:
-
编译时异常
- 在程序编译期间发生的异常,称为
编译时异常
,也称为受检查异常(Checked Exception
)
- 在程序编译期间发生的异常,称为
-
运行时异常
- 在程序执行期间发生的异常,称为
运行时异常
,也称为非受检查异常(Unchecked Exception
)
- 在程序执行期间发生的异常,称为
RunTimeException
以及其子类对应的异常,都称为运行时异常。比如:NullPointerException
、ArrayIndexOutOfBoundsException
、ArithmeticException
。
处理
-
LBYL:
Look Before You Leap
. 在操作之前就做充分的检查. 即:事前防御型(C语言就喜欢这么玩儿,使用大量的if else 来检查数据的合法性) -
EAFP:
It's Easier to Ask Forgiveness than Permission
. “事后获取原谅比事前获取许可更容易”. 也就是先操作, 遇到问题再处理. 即:事后认错型
事后认错型是Java所采取的方式
优势:正常流程和错误流程是分离开的, 程序员更关注正常流程,代码更清晰,容易理解代码,异常处理的核心思想就是 EAFP
。
在Java中,异常处理主要的5个关键字:throw、try、catch、finally、throws。
抛异常
在编写程序时,如果程序中出现错误,此时就需要将错误的信息告知给调用者,比如:参数检测等信息。
在Java中,可以借助throw关键字,抛出一个指定的异常对象,将错误信息告知给调用者。具体语法如下:
throw new XXXException("异常产生的原因");
---------------------------------------
throw new RuntimeExcepetion("stack is empty");
注意事项:
throw
必须写在方法体内部- 抛出的对象必须是
Exception
或者Exception
的子类对象 - 如果抛出的是
RunTimeException
或者RunTimeException
的子类,则可以不用处理,直接交给JVM来处理 - 如果抛出的是编译时异常,用户必须处理,否则无法通过编译
- 异常一旦抛出,其后的代码就不会执行
捕获异常
异常的捕获,也就是异常的具体处理方式,主要有两种
- 异常声明
throws
try-catch
捕获处理
throws 异常声明
语法格式:
语法格式:
修饰符 返回值类型 方法名(参数列表) throws 异常类型1,异常类型2...{
}
throws
必须跟在方法的参数列表之后- 声明的异常必须是
Exception
或者Exception
的子类 - 方法内部如果抛出了多个异常,
throws
之后必须跟多个异常类型,之间用逗号隔开,如果抛出多个异常类型具有父子关系,直接声明父类即可。 - 调用声明抛出异常的方法时,调用者必须对该异常进行处理,或者继续使用
throws
抛出
try-catch 异常捕获
throws
对异常并没有真正处理,而是将异常报告给抛出异常方法的调用者,由调用者处理。如果真正要对异常进行处理,就需要try-catch
。
语法:
语法格式:
try{
// 将可能出现异常的代码放在这里
}catch(要捕获的异常类型 e){
// 如果try中的代码抛出异常了,此处catch捕获时异常类型与try中抛出的异常类型一致时,或者是try中抛出异常的基类
时,就会被捕获到
// 对异常就可以正常处理,处理完成后,跳出try-catch结构,继续执行后序代码
}[catch(异常类型 e){
// 对异常进行处理
}finally{
// 此处代码一定会被执行到
}]
// 当异常被捕获到时,异常就被处理了,这里的后序代码一定会执行
// 如果捕获了,由于捕获时类型不对,那就没有捕获到,这里的代码就不会被执行
关于异常的处理方式
异常的种类有很多, 我们要根据不同的业务场景来决定.
- 对于比较严重的问题(例如和算钱相关的场景), 应该让程序直接崩溃, 防止造成更严重的后果
- 对于不太严重的问题(大多数场景), 可以记录错误日志, 并通过监控报警程序及时通知程序猿
- 对于可能会恢复的问题(和网络相关的场景), 可以尝试进行重试.
在我们当前的代码中采取的是经过简化的第二种方式. 我们记录的错误日志是出现异常的方法调用信息, 能很快速的让我们找到出现异常的位置.
【注意事项】
- try块内抛出异常后续的代码将不会被执行
- 如果抛出异常类型与catch时异常类型不匹配,即异常不会被成功捕获,也就不会被处理,继续往外抛,直到JVM收到后中断程序----异常是按照类型来捕获的
- try中可能会抛出多个不同的异常对象,则必须用多个catch来捕获----即多种异常,多次捕获
finally
在写程序时,有些特定的代码,不论程序是否发生异常,都需要执行,比如程序中打开的资源:网络连接、数据库连接、IO流等,在程序正常或者异常退出时,必须要对资源进进行回收。另外,因为异常会引发程序的跳转,可能导致有些语句执行不到,finally就是用来解决这个问题的。
异常处理流程
关于 “调用栈”
方法之间是存在相互调用关系的, 这种调用关系我们可以用 “调用栈” 来描述. 在 JVM 中有一块内存空间称为“虚拟机栈”专门存储方法之间的调用关系. 当代码中出现异常的时候, 我们就可以使用e.printStackTrace(); 的方式查看出现异常代码的调用栈
如果本方法中没有合适的处理异常的方式, 就会沿着调用栈向上传递
异常处理流程总结:
- 程序先执行
try
中的代码 - 如果
try
中的代码出现异常, 就会结束try
中的代码, 看和catch
中的异常类型是否匹配. - 如果找到匹配的异常类型, 就会执行
catch
中的代码 - 如果没有找到匹配的异常类型, 就会将异常向上传递到上层调用者.
- 无论是否找到匹配的异常类型,
finally
中的代码都会被执行到(在该方法结束之前执行). - 如果上层调用者也没有处理的了异常, 就继续向上传递.
- 一直到
main
方法也没有合适的代码处理异常, 就会交给JVM
来进行处理, 此时程序就会异常终止.
自定义异常
Java 中虽然已经内置了丰富的异常类, 但是并不能完全表示实际开发中所遇到的一些异常,此时就需要维护符合我们实际情况的异常结构.
具体实现:
- 自定义异常类,然后继承自
Exception
或者RunTimeException
- 实现一个带有
String
类型参数的构造方法,参数含义:出现异常的原因
注意事项:
- 自定义异常通常会继承自
Exception
或者RuntimeException
- 继承自
Exception
的异常默认是受查异常 - 继承自
RuntimeException
的异常默认是非受查异常