JAVA中的异常处理机制系列一

1、什么是异常

     人生不如意事十之八九，对于程序来说，同样如此。程序员在写程序时，尽管考虑了各种意外情况，用了n个嵌套的if……else用于处理各种异常，但意外情况还是会发生的。为了提高程序的可靠性和安全性，异常机制应运而生。

   首先看一下异常的定义吧。

    异常：一个在程序执行期间发生的事件，它中断正在执行的程序的正常指令流。

   OK，接下来，再打开Oracle公司的官网，查一下关于异常的相关知识点，我们找到了下面这些内容：

     Public class  Throwable extends Object implements Serializable，

    The Throwable  classis the superclass of all errors and exceptions in the Java language. 

   原来Throwable是所有错误和异常的基类，它涉及到了errors和exceptions。Throwable和errors以及exceptions这三者之间的关系究竟是什么呢？请看第一幅图。

              

  

（备注：此图参考于慕课网的相关JAVA课程资料）

     真相大白，原来Throwable类包括了Error类和Exception类，其中，Error类和Exception类又进一步细分为各种异常类和错误类。那么，Error类和Exception类这二者的区别是什么呢？

    Error类包括的错误情况，一般是与虚拟机相关，如系统崩溃、动态链接失败、虚拟机错误等，这种错误是无法恢复或无法被系统捕获的，其意味着程序的崩溃。而Exception类涉及到的异常则恰好相反，它们是可以被系统捕获的。由于Error类是无法捕获的，因此，我们这儿考虑的重点将放在Exception类，下面将重点介绍Exception类。

2、异常的分类    

    上图已告诉我们，异常类分为非检查异常和检查异常，其中，检查异常称为“Checked异常“，非检查异常即运行时异常，称为“Runtime异常”。所有的RuntimeException类及其子类的实例被称为Runtime异常。

    Java认为Checked异常都是可以被修复的异常，所以程序中必须显式处理Checked异常，若没有处理，则程序在编译时会报错。
    对于Runtime异常，它无须显式声明抛出，因为它在运行时由JVM抛出，不需要开发人员捕获和处理。当然，若程序员想捕获这类异常，也可以通过一些途径捕获到。

    说了这么多，该进入本篇正话题了，即如何捕获和处理异常？

3、异常的处理    

    Java的异常处理是通过5个关键字来实现的：try、catch、 finally、throw、throws。

    try块中放置可能产生异常的代码；

    catch块中包括了处理异常的代码；

    多个catch块后还可以跟一个finally块，finally块用于回收在try块里打开的物理资源，异常机制会保证finally块在大多数情况下被执行（特殊情况除外，后面会介绍）。

    throw可以作为单独语句抛出一个具体的异常对象。

    throws主要在方法签名中使用，用于声明该方法可能抛出的异常。

                     

               （备注：该图以及下面的几幅图均借鉴于百度文库中的某个PPT）

    理论与实践相结合，介绍完了理论，该浅谈实践了。首先登场的是应用最为广泛的try……catch。

   try……catch语法与switch……case语法非常相似，回顾一下switch……case语法。

    switch (  表达式  ){

       case  常量表达式 1 :   语句/语句组 1

                     break;

       case  常量表达式 2 :   语句/语句组 2

                     break;

       ……

       case  常量表达式 n :   语句/语句组 n

  break;

}  

        try……catch语法也同样如此：

        try{

                 语句/语句组 1

}catch{

        语句/语句组 2

}catch{

        语句/语句组 3

}

       ……

catch{

        语句/语句组 n

}

   使用try/catch块捕获异常，分为三种情况：

   第一种情况：

    

    

    显然，若try块中的代码段不会产生异常，则catch块将不会被执行，直接执行catch块后面的代码段了。

    第二种情况：

         

      显然，当执行到try块中的代码段2时，会有异常产生，接下来会进入到catch块中的代码段4，恰好代码段4能够对该异常进行处理，则待处理完后，继续执行代码段5。

     第三种情况：

     

    当执行到try块中的代码段2时，会有异常产生，接下来会进入到catch块中的代码段4，若代码段4所能处理的异常类型不匹配，则程序中断运行。

     说到这儿，你一定会有些疑惑，try块和catch块是如何关联的呢？

     当编译器编译try块时出现异常，系统会自动创建一个异常对象（为了方便，此处我们给这个异常对象起个名——ex，ex中包括了异常类型和在程序发生异常时的状态)，ex被传递给Java运行时环境（通常指代Java虚拟机，即JVM），这个过程称为抛出异常。

     抛出异常后，Java运行时环境就会寻找能够处理该异常对象的catch块，若找到，则把该异常对象交给这个catch块来处理，这个过程称为捕获异常。若没有找到相应的异常处理器，运行时环境将终止执行，JAVA程序也将退出。如下图所示。

                     

      具体例子以及finally、throw和throws等知识点请看下篇介绍。