Java异常处理机制

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Java语言在设计之初就提供了相对完善的异常处理机制,大大提高了程序的可靠性。

异常的分类

我们编写的程序都会经过编译、运行这两个阶段,在这两个阶段都会出现异常。Java将这两个阶段的异常分别称为Checked异常和Runtime异常:

  • checked异常:在编译阶段被强制处理的异常(IDE自动提示的异常)
  • Runtime异常:在运行阶段出现的异常,这些异常是非强制处理的(也有称之为非checked异常)

异常类的结构体系

疯狂Java讲义

图片中RuntimeException类的子类全部为Runtime异常,而继承至Exception的其他子类为checked异常

图片中还有另一个分支ErrorError错误与虚拟机相关(OutOfMemoryError之类的),大部分的Error错误会导致程序或JVM处于非正常、不可恢复的状态,因此没有捕获的必要。

异常处理机制

当程序运行期间出现了意外情况,系统会自动生成一个Exception对象来通过程序。从而将“业务实现代码”和“错误处理代码”分离,提高程序的可读性

Java的异常处理机制主要依赖于try、catch、finally、throw、throws五个关键字。

try...catch...finally

把程序的业务实现代码放在try块中,异常处理逻辑放在catch块中进行处理。

两个基本概念

  • 抛出异常:执行try块里的业务实现代码时出现异常,系统将自动生成一个异常对象,并将其提交给运行时环境

  • 捕获异常:当运行时环境接收到异常对象时,会自上而下依次判断该异常对象是否是catch块后异常类或其子类的实例。如果找到合适的catch块,则把该异常对象交给catch块处理(在程序进入catch块时,赋值于catch块的形参)。否则,将终止运行时环境并退出程序。

多异常捕获

  • 捕获多种类型的异常时,使用“|”将其隔开。
  • 捕获的多种类型的异常变量是不可变的的(隐式的final修饰)

物理资源的两种回收方式

Java的垃圾回收机制只能回收堆内存中的对象所占用的资源,不会回收任何物理资源

物理资源像数据库连接、网络连接、IO操作等都需要显示回收,显示回收的两种方式为添加finally块或使用自动关闭资源的try语句

finally块的使用规则

  • 除非在try、catch块中调用了退出虚拟机的方法(System.exit(0)),否则无论try、catch块中出现什么情况,异常处理的finally块总会被执行
  • finally块中使用了returnthrow语句,方法最终将得到finally块中的returnthrow的结果,无论try、catch块中是否有returnthrow语句

自动关闭回收资源

//()中是可关闭的资源的声明
//这些资源类必须实现AutoCloseable或Closeable接口,从而实现close()方法
try(BufferReader reader=new BufferReader(...)){
    //do something
}
//Closeable是AutoCloseable的子接口,只包含close一个方法
//区别是Closeable中的close抛出IOException异常,而AutoCloseable抛出Exception异常
public interface Closeable extends AutoCloseable {
    public void close() throws IOException;
}

throws声明抛出异常的规则

当前方法不知道如何处理该类型的异常,应该将异常向上级调用者抛出。直到main方法也无法处理时,该异常将交由jvm处理,jvm的处理方式是——打印异常的StackTrace信息,并中止程序运行。

  • throws声明抛出异常只能在方法签名中使用
  • 可以抛出多个异常类并以","号隔开
  • 子类方法声明抛出的异常类型应该是父类方法声明抛出的异常类型的子类或相同,并且异常类型的数量不能比父类的多

throw主动抛出异常对象

有一类异常大多数是根据业务需求来决定的,由于与业务需求不符合而产生的异常,必须由开发人员来决定抛出

throw new IllegalArgumentException("非法参数");

异常处理的原则

  • 捕获体现代码逻辑相关的特定异常,不要捕获像Exception这样的通用异常。

    程序除了被计算机运行之外最多的就是被程序员阅读的,所以我们有义务将自己的代码体现出尽量多的信息。

  • 所有父类异常的catch块都应该排在子类异常的catch块之后(先处理小异常,再处理大异常),否则将出现编译错误。

  • 尽量避免在finally块中使用returnthrow语句,这样导致try、catch块中的终止语句失效,进而影响业务逻辑。

  • 不要忽略异常,忽略异常可能导致非常难以诊断的情况出现。

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