一文教你如何透彻理解Java异常处理

2024-03-31 04:32
文章标签 java 异常 理解 处理 文教 透彻

本文主要是介绍一文教你如何透彻理解Java异常处理，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

一、JAVA 异常类型结构分类

在Java中Throwable是所有异常类型的基类，并且Throwable异常下一层分为两个分支，分别为Error 和 Exception，Error和 Exception都继承自基类Throwable。

其关系结构图如下：

img

二、Error 和 Exeption区别

1. Error

Error表示不可恢复的情况，例如Java虚拟机（JVM）内存不足，内存泄漏，堆栈溢出错误，库不兼容，无限递归等，描述了 JAVA程序运行时系统的内部错误，通常比较严重，该异常产生的错误通常是程序员无法控制的，我们不应该尝试处理错误，除了通知用户和尽力使应用程序安全地终止之外，无能为力，应用程序不应该尝试去捕获这种异常。通常为一些虚拟机异常，如 StackOverflowError等。

2. Exception

Exception类型下面又分为两个分支，一个分支派生自 RuntimeException，这种异常通常为程序错误导致的异常；

另一个分支为非派生自 RuntimeException的异常，这种异常通常是程序本身没有问题，由于像 I/O错误等问题导致的异常，每个异常类用逗号隔开。

Exception 又分为两种：

  • 受检异常 ： 需要用 try…catch…语句捕获并进行处理，并且可以从异常中恢复，受查异常会在编译时被检测。如果一个方法中的代码会抛出受检异常，则该方法必须包含异常处理，即 try-catch代码块，或在方法签名中用 throws关键字声明该方法可能会抛出的受查异常，否则编译无法通过（例如IOException也称为受检异常）。如果一个方法可能抛出多个受查异常类型，就必须在方法的签名处列出所有的异常类。通过 throws 关键字声明可能抛出的异常；

    • 通过 throws 关键字声明可能抛出的异常

      /*** 通过 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 result;BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(file));while ((result = reader.readLine()) != null) {System.out.println(result);}reader.close();
}

    • 通过try-catch 处理异常

      /*** try-catch 处理异常** @param filePath*/
private static void readFile(String filePath) {File file = new File(filePath);String result;BufferedReader reader;try {reader = new BufferedReader(new FileReader(file));while ((result = reader.readLine()) != null) {System.out.println(result);}reader.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}
}

  • 非受检异常 ： 非受检异常是程序运行时错误，例如空指针异常。非受查异常不会在编译时被检测。JAVA 中Error 和 RuntimeException类的子类属于非受检异常，除此之外继承自 Exception的类型为受检异常。

    这些异常不在编译时检查，而是在运行时检查。一些常见的运行时异常是：

    • API使用不当 - IllegalArgumentException
    • 空指针访问（缺少变量的初始化）- NullPointerException
    • 越界数组访问 - ArrayIndexOutOfBoundsException
    • 将数字除以0 - ArithmeticException

    你可以这样想：“如果这是一个运行时异常，那就是你的错”。

    如果在使用变量之前检查变量是否已初始化，则不会发生NullPointerException。
    如果根据数组边界测试数组索引，则不会发生ArrayIndexOutOfBoundsException。

img

三、异常的处理

对于不同的异常，java采用不同的异常处理方式：

（1）Error（错误）：一般表示代码运行时JVM出现问题。比如NoClassDefFoundError等。比如说当jvm耗完可用内存时，将出现OutOfMemoryError。此类错误发生时，JVM将终止线程。

（2）运行异常（RuntimeException）将由系统自动抛出，应用本身可以选择捕获处理或者忽略该异常。

（3）受检异常（IOException）必须进行捕获或者在方法签名处使用 throws关键字声明可能会抛出的异常，抛出该方法之外交给上一层处理。或者说要么使用try-catch进行捕获处理，二选其一。

1. throws直接抛出异常

通常，应该捕获那些知道如何处理的异常，将不知道如何处理的异常继续传递下去。传递异常可以在方法签名处使用 throws 关键字声明可能会抛出的异常。

private static void readFile(String filePath) throws IOException {File file = new File(filePath);String result;BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(file));while((result = reader.readLine())!=null) {System.out.println(result);}reader.close();}

2. 封装异常再抛出

有时我们会从 catch 中抛出一个异常，目的是为了改变异常的类型。多用于在多系统集成时，当某个子系统故障，异常类型可能有多种，可以用统一的异常类型向外暴露，不需暴露太多内部异常细节。

private static void readFile(String filePath) throws MyException {    try {// code} catch (IOException e) {MyException ex = new MyException("read file failed.");ex.initCause(e);throw ex;}}

3. try-catch捕获异常

在一个 try-catch语句块中可以捕获多个异常类型，并对不同类型的异常做出不同的处理。

private static void readFile(String filePath) {try {// code} catch (FileNotFoundException e) {// handle FileNotFoundException} catch (IOException e){// handle IOException}}

同一个 catch 也可以捕获多种类型异常，用 | 隔开：

private static void readFile(String filePath) {try {// code} catch (FileNotFoundException | UnknownHostException e) {// handle FileNotFoundException or UnknownHostException} catch (IOException e){// handle IOException}}

4. try-catch-finally

当方法中发生异常，异常处之后的代码不会再执行，如果之前获取了一些本地资源需要释放，则需要在方法正常结束时和 catch 语句中都调用释放本地资源的代码，显得代码比较繁琐，finally 语句可以解决这个问题。

private static void readFile(String filePath) throws MyException {File file = new File(filePath);String result;BufferedReader reader = null;try {reader = new BufferedReader(new FileReader(file));while((result = reader.readLine())!=null) {System.out.println(result);}} catch (IOException e) {System.out.println("readFile method catch block.");MyException ex = new MyException("read file failed.");ex.initCause(e);throw ex;} finally {System.out.println("readFile method finally block.");if (null != reader) {try {reader.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}}

调用该方法时，读取文件时若发生异常，代码会进入 catch 代码块，之后进入finally代码块；若读取文件时未发生异常，则会跳过catch 代码块直接进入 finally代码块。所以无论代码中是否发生异常，fianlly中的代码都会执行。

若 catch 代码块中包含 return语句，finally中的代码还会执行吗？将以上代码中的 catch子句修改如下

catch (IOException e) {System.out.println("readFile method catch block.");return;}

调用 readFile方法，观察当catch子句中调用 return 语句时，finally子句是否执行
img

可见，即使 catch中包含了 return语句，finally子句依然会执行。若 finally中也包含 return语句，finally中的return会覆盖前面的 return。

四、常见的几种RuntimeException

一般面试中java Exception（runtimeException ）是必会被问到的问题。常见的异常列出四五种，是基本要求。常见的几种如下：

NullPointerException - 空指针引用异常
ClassCastException - 类型强制转换异常。
IllegalArgumentException - 传递非法参数异常。
ArithmeticException - 算术运算异常
ArrayStoreException - 向数组中存放与声明类型不兼容对象异常
IndexOutOfBoundsException - 下标越界异常
NegativeArraySizeException - 创建一个大小为负数的数组错误异常
NumberFormatException - 数字格式异常
SecurityException - 安全异常
UnsupportedOperationException - 不支持的操作异常
NegativeArrayException —— 数组负下标异常
ArrayIndexOutOfBoundsException - 数组下标越界异常
EOFException - 文件已结束异常
FileNotFoundException - 文件未找到异常
NumberFormatException - 字符串转换为数字异常
SQLException - 操作数据库异常
IOException - 输入输出异常
NoSuchMethodException - 方法未找到异常

五、如何自定义异常

如果希望写一个检查性异常类，则需要继承 Exception 类。

如果你想写一个运行时异常类，那么需要继承 RuntimeException 类。

继承Exception还是继承RuntimeException是由异常本身的特点决定的，而不是由是否是自定义的异常决定的。在Java的规范里说明了，Java Exception分为两种， unchecked exception 和 checked exception ，显然 unchecked exception 是运行时异常继承自RuntimeException，**checked exception **是受检异常继承自Exception。因此在我们决定业务异常的处理时，自定义异常继承RuntimeException。

1. 自定义业务异常BusinessException（非受检异常）

/*** 业务异常* * @author cao_wencao*/
public class BusinessException extends RuntimeException
{private static final long serialVersionUID = 1L;protected final String message;public BusinessException(String message){this.message = message;}public BusinessException(String message, Throwable e){super(message, e);this.message = message;}@Overridepublic String getMessage(){return message;}
}

业务场景：

public static void checkScore(int score) throws BusinessException{if(score < 0 || score > 100) {throw new BusinessException("考试成绩不符合要求");		}		System.out.println("考试成绩符合要求");
}

2. 自定义异常（受检异常）

/*** 业务异常-受检异常* * @author cao_wencao*/
public class MyException extends Exception
{private static final long serialVersionUID = -7041169491254546905L;public MyException() {super();}public MyException(String message) {super(message);}public MyException(String message, Throwable cause) {super(message, cause);}public MyException(Throwable cause) {super(cause);}
}

场景：

/*** //调用自定义的受检异常, 根据解析好的content，转化json对象* @param content* @return*/private static JSONObject getJsonResponse(String content) throws MyException {//TODO:  codeJSONObject jsonObject = new JSONObject();return jsonObject;}

3. 受检异常和非受检异常的应用示例

  • 使用自定义的非受检异常处理
    在这里插入图片描述

  • 使用自定义的受检异常
    在这里插入图片描述

  • 两种异常方法示例调用
    在这里插入图片描述

调用getJsonResponse("json字符串");方法时，IDEA工具提示我们需要显示处理该方法抛出来的受检异常，可以使用try..catch或者throws 往外抛异常。

4. 完整code

package com.example.demo;import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import com.example.demo.exception.BusinessException;
import com.example.demo.exception.MyException;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;/*** @desc:* @author: cao_wencao* @date: 2020-11-25 15:51*/
@Slf4j
public class ExceptionTest {/*** 调用自定义的非受检异常* @param score* @throws BusinessException*/public static void checkScore(int score) throws BusinessException {if (score < 0 || score > 100) {throw new BusinessException("考试成绩不符合要求");}System.out.println("考试成绩符合要求");}public void exceptionTest() throws MyException {//调用非受检异常checkScore(99);//调用受检异常，编译器红色波浪线提示需要显示处理受检异常getJsonResponse("json字符串");}/*** //调用自定义的受检异常, 根据解析好的content，转化json对象* @param content* @return*/private static JSONObject getJsonResponse(String content) throws MyException {//TODO:  codeJSONObject jsonObject = new JSONObject();return jsonObject;}
}

这篇关于一文教你如何透彻理解Java异常处理的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/863396。

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