Exception必知必会 三种try语句的用法

本文主要介绍了Exception的一些用法以及相应的注意点，并中i但介绍了三种try语句的用法，同时还增加了一些对于Exception的扩展，让大家在使用Exception的时候也能体会到Java语言为什么要设计Exception

Exception和Error

Exception 和 Error 都是继承了 Throwable 类，在 Java 中只有 Throwable 类型的实例才可以被抛出（throw）或者捕获（catch），它是异常处理机制的基本组成类型。

• Exception 是程序正常运行中，可以预料的意外情况，可能并且应该被捕获，进行相应处理。
• Error 是指在正常情况下，不大可能出现的情况，绝大部分的 Error 都会导致程序（比如 JVM 自身）处于非正常的、不可恢复状态。既然是非正常情况，所以不便于也不需要捕获，常见的比如 OutOfMemoryError 之类，都是 Error 的子类。

所以我们应该重点关注的是Exception，本文也主要围绕Exception展开。

Checked Exception和Unchecked Exception

• Checked Exception必须要求用语句进行处理，比如用try-catch包住或者是用throws抛出异常。
• Unchecked Exception则不要求必须进行处理。Unchecked Exception继承自RuntimeException。需要注意的是Error 和RuntimeException都是Unchecked Exception的父类。但我们一般使用并重点关注的是RuntimeException，Error因为无法控制，也无法在程序中被恢复，也不重点关注。Unchecked Exception就是所谓的运行时异常，类似NullPointerException、ArrayIndexOutOfBoundsException之类，通常是可以编码避免的逻辑错误，具体根据需要来判断是否需要捕获，不要求在写代码的时候强制要求进行捕获或者抛出。
  下图为我们需要关注的一些异常，引用自极客时间专栏：《Java核心技术面试精讲》
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Unchecked Exception

异常的传递

A方法调用B方法，B方法调用C方法，在执行C方法的时候遇到了异常，则会将异常往上抛，什么叫做往上抛？就是向调用C方法的上一级B方法抛，B方法接到这个异常，若这个异常能被catch住，也就说是catch里面的实例必须是这个异常的实例或者异常的父类的实例，异常被catch住以后就会停止往上抛异常，若没有catch住就会继续向A方法抛异常。若B方法catch住了异常，然后就会执行B方法未执行完的代码，然后B方法执行完以后就会出栈，然后执行A方法。C方法未执行完毕的代码不会再继续执行。

public class Test {
     
        public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
     
            makeCall();
        }

        private static void makeCall() throws ClassNotFoundException {
     
            // 检查异常需要强制处理，需要明确的throws或者catch
            System.out.println("调用开始");
            call2Exception();
            System.out.println("调用结束");
        }

        private static void call2Exception() throws ClassNotFoundException {
     
            System.out.println("Caller1.call2Exception开始");
            try {
     
                call3Exception();
            } catch (ClassNotFoundException ex) {
     
                System.out.println("got exception in Caller1: " + ex.getMessage());
            }
            System.out.println("Caller1.call2Exception结束");
        }

        private static void call3Exception() throws ClassNotFoundException {
     
            System.out.println("Caller2.call3Exception开始");
            callThrowException();
            System.out.println("Caller2.call3Exception结束");
        }

        private static void callThrowException() throws ClassNotFoundException {
     
            System.out.println("Caller3.callThrowException开始");
            Class.forName("com.neverland.Rabbit");
            System.out.println("Caller3.callThrowException结束");
        }
    }

执行结果如下图所示

若不在call2Exception()方法中将call3的抛出的异常catch住，异常就会一直往上抛，直至该线程停止。

需要注意的是，虽然我们能使用异常进行程序跳转，但是在程序设计的时候千万不要这么考虑。首先，异常本身就代表程序出了故障，用故障来实现正常的功能是不应该被考虑的，其次，异常的创建和处理是很耗费资源的，程序设计中如果用Exception来做跳转，这样的程序设计是有问题的。

接口中定义的异常

抽象方法中声明抛出异常是接口方法签名的一部分。也就是说，在实现该抽象方法的时候，不能超出抽象方法中定义的异常类型。实现方法可以不抛出异常，但若是要抛出异常，实现方法中抛出的异常必须是抽象方法中定义的异常或者是其子类。

自定义异常

自定义异常模板

public class MyException extends Exception {
     
    public MyException() {
     
    
    }

    //传入参数：异常的信息
    public MyException(String message) {
     
        super(message);
    }

    //传入参数:异常的信息，造成异常的异常
    public MyException(String message, Throwable cause) {
     
        super(message, cause);
    }

    //传入参数：造成异常的异常
    public MyException(Throwable cause) {
     
        super(cause);
    }
}

使用举例

MyException

public class MyException extends Exception {
     
    public MyException() {
     
        System.out.println("执行MyException()构造方法");
    }

    //传入参数：异常的信息
    public MyException(String message) {
     
        super(message);
        System.out.println("执行MyException(String message)构造方法");
    }

    //传入参数:异常的信息，造成异常的异常
    public MyException(String message, Throwable cause) {
     
        super(message, cause);
        System.out.println("执行MyException(String message, Throwable cause)构造方法");
    }

    //传入参数：造成异常的异常
    public MyException(Throwable cause) {
     
        super(cause);
        System.out.println("执行MyException(Throwable cause)构造方法");
    }
}

public class Main {
     
    public static void main(String[] args) {
     
        try{
     
            testMyException();
        } catch (MyException e) {
     
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static void testMyException() throws MyException {
     
        throw new MyException("这是我的自定义异常");
    }
}

打印结果：

try-catch语句

try-catch-finally

• finally里面的语句无论如何都是会被执行的，即便catch中已经return 了
• 若catch中已经return了，可以认为finally语句会在catch return以后，后面的方法执行以前，再进行执行
• 无论是因为catch中的return结束还是因为异常结束，finally语句都会执行
• finally里面最好不要有return语句，finally里面的return语句会替换掉try或者是catch中return的值
• 在finally里面给catch中的return的变量赋值是没有用的。比如catch中return了一个int类型的 变量len，然后在finally语句里面将len的值+1，这是没有任何意义的，return出去的变量值是不会发生改变的。
• finally当然也遵循着程序的顺序执行，若try中没有抛出异常，catch就不会被执行，那么就按照程序的先后顺序来进行顺序执行。先执行try语句块中的内容，再执行finally语句块中的内容，再执行finally语句块后面的内容。如果在finally里面return 了，则后面的语句都是没办法被执行到的了，因为程序到这里便结束了。

try{
     
    
}
catch(Exception ex){
     
    //进行异常的代码，也可以在里面返回一个特殊的值，表示情况不对，有异常
}
finally{
     

}

try-catch-catch

写法一

注意：若采用写法一的写法，若第一个catch异常的实例对象已经包含了第二，第三个catch中的内容，当然就会报错。比如第一个catch的若是Exception，那后面的catch是不会被执行的，因为所有的异常都继承自Exception，第一个catch中捕获的异常已经包含了后面所有的异常，后面的catch已经没有了存在的意义。

所以，catch中的实例对象的关系只能是并行关系，即没有谁继承谁的说法，或者是从小到大的继承关系。

try {
     
    throwMultiException(0);
} catch (ClassNotFoundException e) {
     
    e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
     
    e.printStackTrace();
}

写法二

try {
     
    throwMultiException(0);
} catch (ClassNotFoundException | IOException e) {
     
    e.printStackTrace();
}

Try-with-resources

介绍

和资源有关的异常处理往往都比较繁复，尤其是有多个资源的时候，需要考虑如何在出现Exception的情况下把资源回收掉，关掉。这时候Try-with-resources就能很好的胜任这样的工作，在程序出现异常的时候能自动帮我们关闭资源。

语法格式

try(将需要关闭的资源放入括号里){
     

}catch(Exception ex){
     

}

程序示例

AutoCloseable是一个资源回收的接口，实现这个接口就可以让try语句自动关闭资源。

public String read() 方法中使用了随机数，模拟读取文件的时候出现的错误，一旦出现错误，就会抛出异常。若文件在读取过程中出现了异常，我们要关闭掉该文件，不然可能造成之前读取的文件丢失。

import java.io.IOException;
public class MyAutoClosableResource implements AutoCloseable {
     

    private String resName;
    private int counter;

    public MyAutoClosableResource(String resName) {
     
        this.resName = resName;
    }

    public String read() throws IOException {
     
        counter++;
        if (Math.random() > 0.1) {
     
            return "You got lucky to read from " + resName + " for " + counter + " times...";
        } else {
     
            throw new IOException("resource不存在哦");
        }
    }

    @Override
    public void close() throws Exception {
     
        System.out.println("资源释放了:" + resName);
    }
}

public class TryWithResource {
     
    public static void main(String[] args) {
     
        //TODO try括号里面的内容是创建的资源
        //todo res1和res2都是两个文件资源，在while循环里不停地读资源，但是不知道什么时候就会出错，一旦出错了要把这两个文件正常的关闭掉
        try (
             MyAutoClosableResource res1 = new MyAutoClosableResource("res1");
             MyAutoClosableResource res2 = new MyAutoClosableResource("res2")
        ) {
     
            while (true) {
     
                System.out.println(res1.read());
                System.out.println(res2.read());
            }
        } catch (Exception e) {
     
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

可以看到，在Main方法里面我们没有调用close方法，但是在程序执行出现异常时中却执行了close方法释放资源/这就是try-with-resource这个语法带来的功能。

Java中常见的异常

• NullPointerException：当尝试用为null的引用去调用方法的时候会出现这个问题。
• IndexOutOfBoundException：数组索引出界
• ClassCastException：当把一个类强行转化为另一个类的时候，如果两个类根本没有关系的时候就会出错
• ClassNotFoundException：找不到类
• IOException：和IO操作有关的Exception

前三个是Unchecked Exception，后两个是Checked Exception

异常中的注意点

• 异常中最重要的信息是：类型，错误信息和出错时的调用栈
• catch语句是根据异常类型匹配来捕捉相应类型的异常的，如果类型不匹配，catch语句是不会执行的，异常会继续抛出。
• catch(Throwable th)当然就可以捕获所有的异常，包括Error，但是建议最大只捕获Exception
• 如果catch一个其实并没有在try语句块中被抛出的checked exception，Java程序会报错，因为Java明确的知-道这个类型的异常不会发生。
• 如果catch一个unchecked exception，Java程序不会报错，即使try语句块不会抛出这样的异常
• 如果throws一个其实并没有被抛出的Checked exception或者Unchchecked exception，Java程序不会报错

关于Java中的异常处理机制

Java 的异常处理机制会带来两个相对昂贵的开销：

• try-catch 代码段会产生额外的性能开销，或者换个角度说，它往往会影响 JVM 对代码进行优化，所以建议仅捕获有必要的代码段，尽量不要一个大的 try 包住整段的代码；与此同时，利用异常控制代码流程，也不是一个好主意，远比我们通常意义上的条件语句（if/else、switch）要低效。
• Java 每实例化一个 Exception，都会对当时的栈进行快照，这是一个相对比较重的操作。如果发生的非常频繁，这个开销可就不能被忽略了。

Exception的扩展

Checked exceptions: Java’s biggest mistake
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养成一个勤于记录的习惯，记录，让生活更美好。