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Java
对异常进行了分类,不同类型的异常分别用不同的Java
类表示,所有异常的根类为java.lang.Throwable
,Throwable
下面又派生了两个子类:Error
和Exception
,Error
表示应用程序本身无法克服和恢复的一种严重问题,程序只有死的份了,例如,说内存溢出和线程死锁等系统问题。Exception
表示程序还能够克服和恢复的问题,其中又分为系统异常和普通异常,系统异常是软件本身缺陷所导致的问题,也就是软件开发人员考虑不周所导致的问题,软件使用者无法克服和恢复这种问题,但在这种问题下还可以让软件系统继续运行或者让软件死掉,例如,数组脚本越界(ArrayIndexOutOfBoundsException
),空指针异常(NullPointerException
)、类转换异常(ClassCastException
);普通异常是运行环境的变化或异常所导致的问题,是用户能够克服的问题,例如,网络断线,硬盘空间不够,发生这样的异常后,程序不应该死掉。 java为系统异常和普通异常提供了不同的解决方案,编译器强制普通异常必须try..catch处理或用throws声明继续抛给上层调用方法处理,所以普通异常也称为checked异常,而系统异常可以处理也可以不处理,所以,编译器不强制用try..catch处理或用throws声明,所以系统异常也称为unchecked异常。
Java异常处理通过5个关键字try、catch、throw、throws、finally进行管理。基本过程是用try语句块包住要监视的语句,如果在try语句块内出现异常,则异常会被抛出,你的代码在catch语句块中可以捕获到这个异常并做处理;还有以部分系统生成的异常在Java运行时自动抛出。你也可以通过throws关键字在方法上声明该方法要抛出异常,然后在方法内部通过throw抛出异常对象。finally语句块会在方法执行return之前执行,一般结构如下:
try{
程序代码
}catch(异常类型1 异常的变量名1){
程序代码
}catch(异常类型2 异常的变量名2){
程序代码
}finally{
程序代码
}
catch语句可以有多个,用来匹配多个异常,匹配上多个中一个后,执行catch语句块时候仅仅执行匹配上的异常。catch的类型是Java语言中定义的或者程序员自己定义的,表示代码抛出异常的类型,异常的变量名表示抛出异常的对象的引用,如果catch捕获并匹配上了该异常,那么就可以直接用这个异常变量名,此时该异常变量名指向所匹配的异常,并且在catch代码块中可以直接引用。这一点非常非常的特殊和重要!
Java异常处理的目的是提高程序的健壮性,你可以在catch和finally代码块中给程序一个修正机会,使得程序不因异常而终止或者流程发生以外的改变。同时,通过获取Java异常信息,也为程序的开发维护提供了方便,一般通过异常信息就很快就能找到出现异常的问题(代码)所在。
Java异常处理是Java语言的一大特色,也是个难点,掌握异常处理可以让写的代码更健壮和易于维护。
下面是这几个类的层次图:
java.lang.Object
java.lang.Throwable
java.lang.Exception
java.lang.RuntimeException
java.lang.Error
java.lang.ThreadDeath
下面四个类的介绍来自java api 文档。
1、Throwable
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。
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)。
2、Exception
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。
3、Error
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。
4、RuntimeException
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。
5、ThreadDeath
调用 Thread 类中带有零参数的 stop 方法时,受害线程将抛出一个 ThreadDeath 实例。
仅当应用程序在被异步终止后必须清除时才应该捕获这个类的实例。如果 ThreadDeath 被一个方法捕获,那么将它重新抛出非常重要,因为这样才能让该线程真正终止。
如果没有捕获 ThreadDeath,则顶级错误处理程序不会输出消息。
虽然 ThreadDeath 类是“正常出现”的,但它只能是 Error 的子类而不是 Exception 的子类,因为许多应用程序捕获所有出现的 Exception,然后又将其放弃。
对于可能出现异常的代码,有两种处理办法:
第一、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 p(int x){
try{
...
}catch(Exception e){
...
}finally{
...
}
}
第二、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 test1() throws MyException{
...
if(....){
throw new MyException();
}
}
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:
第一、调用异常的对象的printStackTrace()方法,打印方法调用栈的异常信息。
第二、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。
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System.exit()方法。System.exit()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。
最后还应该注意一下异常处理的语法规则:
第一、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。
第二、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。
第三、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。
第四、throw语句后不允许有紧跟其他语句,因为这些没有机会执行。
第五、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。
那怎么判断一个方法可能会出现异常呢?一般来说,方法声明的时候用了throws语句,方法中有throw语句,方法调用的方法声明有throws关键字。
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。