Java异常机制
异常机制
异常的层次结构
Java 异常都是对象,是 Throwable 的子类的实例
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运行时异常 RuntimeException
java 编译器不会检查它.即使没有 try-catch 捕获,或者 throws 子句声明抛出,依然编译通过
- IndexOutOfBoundsException
- IllegalArgument
- NullPointerException
- ClassCastException
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编译时异常(非运行时异常)
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必须处理的异常,否则无法编译通过
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IOException
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SQLException
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ClassNotFound
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不可查异常(unchecked exceptions)
运行时异常 runtimeException 和错误 error
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可查异常(checked exceptions)
除 runtimeException 和其他子类
异常关键字
try 将被监听的代码放入 try 语句块中.try 语句块中出现异常,异常就被抛出
catch 用于捕获 try 语句块中发生的异常
finally 无论是否发生异常,finally 中的语句都会被执行 主要用于回收 try 语句块中打开的资源
只有 finally 执行完之后才会执行 catch 或 try 中的 return 或 throw 语句.
如果 finally 中使用了 return 或 throws 语句,将会直接停止而不是执行 try 或 catch 中的语句.
throw 用于抛出异常
throws 用于方法签名中,声明该方法可能抛出的异常
异常的申明(throws)
如果方法中存在异常,不对其进行捕获,那么需要在方法头显式声明异常 使用 throws 接上声明的异常,多个异常使用" , "隔开.
public static void method() throws IOException,FileNotFoundException{
//.....
}
如果父类方法没有声明该异常,那么子类继承父类后也不能声明异常
通常应该捕获知道如何处理的异常,对于不知道如何处理的异常,应该传递下去,在方法的签名处使用 throws 关键字声明可能抛出的异常
private static void readFile(String filePath) throws IOException{
File file =new File(filePath);
String reult;
BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(file));
while((result =reader.readLine())! = null){
System.out.println(result);
}reader.close();
}
-
对于不可查异常,(error 和 runtimeException 和其子类)不可以使用 throws
-
必须声明该方法可以抛出的任何可查异常 checkException
-
调用方法必须遵循任何可查异常的处理和声明规则. 如果覆盖一个方法不能声明与覆盖方法不同的异常,声明的异常必须是被覆盖方法的同类或子类
异常的抛出(throw)
如果代码可能会引发某种错误,可以创建一个异常类实例并抛出他.
public static double method(int value){
if(value==0){
throw new ArithmeticException("not 0");
}
return 5.0/value;
}
大多情况不需要手动抛出异常,java 大部分方法已经处理异常或声明异常,只需要捕获异常或者往上抛
自定义异常
定义一个异常类应包含两个构造函数,一个无参构造函数和一个带有详细描述信息的构造函数
public class MyException extends Exception{
public MyException(){}
public MyException(String msg){
super(msg);
}
}
异常的捕获
try-catch
可以捕获多个异常并作出处理
ptivate static void readFile(String filePath){
try{}
catch (FileNotFoundException e){}
catch(IOException e){}
//OR like this
//捕获多个异常
catch(FileNotFoundException | UnknowHostException e){}
catch(IOException e){}
}
Try-catch-finally
try{}
catch(Exception e){}
finally{必定执行的代码}
- 当 try 没有捕获到异常时,try 语句块将被一一执行,catch 语句块将被跳过.finally 语句块继续执行
- try 捕获到异常但是 catch 没有相应的处理语句 异常抛给 JVM,finally 语句最后执行,但是 finally 语句块后的语句不会执行
- try 捕获到异常,catch 有相应的处理,会执行此处理.然后继续执行 finally 语句块.如果 try 或 catch 中有 return 语句,则会先执行 finally 语句在执行 return
try-finally
可以直接使用 try-finally. try 捕获到异常,执行完 finally 语句不再继续执行.
可以用在不需要捕获异常的代码,用于关闭正在使用的资源 例如 IO 流执行完相关操作后关闭相应资源 数据库连接代码的关闭
ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
try{}
finally{
lock.unlock();
}
在以下情况下 finally 不会执行
-
前面的代码中使用了 System.exit() 退出了程序
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finally 语句块中出现异常
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程序所在的想线程死亡
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关闭 CPU
Try-with-resource
java7 引入的 try-with-resource
自动释放的资源需要是实现了 AutoCloseable 接口的类。
//例如Scanner就默认实现了Closeable接口
private static void tryWithResource(){
try(Scanner scanner = new Scanner(new FileInputStream("c:/abc"),"UTF-8")){}
catch(IOException e){}
}
常用的异常
RuntimeException
java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException数组索引越界异常。当对数组的索引值为负数或大于等于数组大小时抛出。java.lang.ArithmeticException算术条件异常。譬如：整数除零等。java.lang.NullPointerException空指针异常。当应用试图在要求使用对象的地方使用了 null 时，抛出该异常。譬如：调用 null 对象的实例方法、访问 null 对象的属性、计算 null 对象的长度、使用 throw 语句抛出 null 等等java.lang.ClassNotFoundException找不到类异常。当应用试图根据字符串形式的类名构造类，而在遍历 CLASSPAH 之后找不到对应名称的 class 文件时，抛出该异常。java.lang.NegativeArraySizeException数组长度为负异常java.lang.ArrayStoreException数组中包含不兼容的值抛出的异常java.lang.SecurityException安全性异常java.lang.IllegalArgumentException非法参数异常
IOException
IOException：操作输入流和输出流时可能出现的异常。EOFException文件已结束异常FileNotFoundException文件未找到异常
其他
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ClassCastException类型转换异常类 -
ArrayStoreException数组中包含不兼容的值抛出的异常 -
SQLException操作数据库异常类 -
NoSuchFieldException字段未找到异常 -
NoSuchMethodException方法未找到抛出的异常 -
NumberFormatException字符串转换为数字抛出的异常 -
StringIndexOutOfBoundsException字符串索引超出范围抛出的异常 -
IllegalAccessException不允许访问某类异常 -
InstantiationException当应用程序试图使用 Class 类中的 newInstance()方法创建一个类的实例，而指定的类对象无法被实例化时，抛出该异常
异常的使用
只针对不正常的情况使用异常
NullPointerException IndexOutOfBoundException 不应该使用异常捕获处理
在 finally 块中清理资源或使用 try-with-resource 语句
尽量使用标准异常
常用的标准异常
- IllegalArgumentException 参数的值不合适
- IllegalStateException 参数的状态不合适
- NullPointerException 在 null 被禁止的情况下参数值为 null
- IndexOutOfBoundsException 下标越界
- ConcurrentModificationException 在禁止并发修改的情况下，对象检测到并发修改
- UnsupportedOperationException 对象不支持客户请求的方法
对异常进行文档说明
优先捕获最具体的异常
第一个 catch 块处理所有 NumberFormatException 异常，第二个处理所有非 NumberFormatException 异常的 IllegalArgumentException 异常。
public void catchMostSpecificExceptionFirst() {
try {
doSomething("A message");
} catch (NumberFormatException e) {
log.error(e);
} catch (IllegalArgumentException e) {
log.error(e)
}
}
不要捕获 Throwable 类
Throwable 是所有异常和错误的超类.会同时捕获所有错误和异常
public void doNotCatchThrowable() {
try {
// do something
} catch (Throwable t) {
// don't do this!
}
}
不要忽略异常
捕获异常后不要无视异常,至少记录异常的信息
不要记录并抛出异常
try {
new Long("xyz");
} catch (NumberFormatException e) {
log.error(e);
throw e;
}
会给一个异常多个输出日志
包装异常时不要抛弃原始异常
不要在 finally 语句块中使用 return
在 finally 语句块中使用 return 会直接返回并会丢弃 try 中的 return
JVM 处理异常的实现
Exception table 异常表
异常表中包含了一个或多个异常处理者(exception Handler)的信息,其中包括:
- from 可能发生异常的起始点
- to 可能发生异常的结束点
- target 发生异常后异常处理者的位置
- type 异常处理者处理异常的类信息
JVM 处理异常的机制
- 1.JVM 在当前出现异常的方法中查找异常表,是否有合适的处理者来处理
- 2.如果当前方法异常表不为空,并且符合处理者的 from 和 to 节点,并且 type 也匹配, JVM 调用位于 target 的调用者来处理
- 3.如果上一条未找到合理的处理者,则继续查找异常表中的剩余项目.
- 4.如果当前方法的异常表无法处理,则继续向上查找(弹栈处理)刚刚调用该方法的调用处,并重复上面操作
- 5.如果所有的栈帧被弹出仍然没有处理,则抛给当前的 Thread,Thread 会终止
- 6.如果当前 Thread 为最后一个非守护进程,且未处理异常,则会导致 JVM 终止运行
异常耗时
异常建立对象,抛出接住异常都非常耗时
建立一个异常对象是一个普通 Object 耗时的 20 倍
参考文章:
