第06部分：异常语句

throw语句

异常是一种信号，表明发生了某种异常状况或错误。抛出异常的目的是发出信号，表示有异常状况发生。捕获异常的目的是处理异常，使用必要的操作修复。在 Java 中，throw 语句用于抛出异常:

throw expression;

expression 的计算结果必须是一个异常对象，说明发生了什么异常或错误。后面会详细介绍异常的种类，现在你只需知道，异常通过有点特殊的对象表示。下面是抛出异常的示例代码:

public static double factorial(int x) {

        if (x < 0)

                throw new IllegalArgumentException("x must be >= 0");

        double fact;

        for(fact=1.0; x > 1; fact *= x, x--)

                /* empty */ ;     // 注意，使用的是空语句

        return fact;

}

Java 解释器执行 throw 语句时，会立即停止常规的程序执行，开始寻找能捕获或处理异常的异常处理程序。异常处理程序使用 try/catch/finally 语句编写，后面会介绍。Java解释器先在当前代码块中查找异常处理程序，如果有，解释器会退出这个代码块，开始执行异常处理代码。异常处理程序执行完毕后，解释器会继续执行处理程序后的语句。

如果当前代码块中没有适当的异常处理程序，解释器会在外层代码块中寻找，直到找到为止。如果方法中没有能处理 throw 语句抛出的异常的异常处理程序，解释器会停止运行当前方法，返回调用这个方法的地方，开始在调用方法的代码块中寻找异常处理程序。Java通过这种方式，通过方法的词法结构不断向上冒泡，顺着解释器的调用堆栈一直向上寻找。如果一直没有捕获异常，就会冒泡到程序的 main() 方法。如果在 main() 方法中也没有处理异常，Java 解释器会打印一个错误消息，还会打印一个堆栈跟踪，指明这个异常在哪里发生，然后退出。

try/catch/finally语句

Java 有两种稍微不同的异常处理机制。经典形式是使用 try/catch/finally 语句。这个语句的 try 子句是可能抛出异常的代码块。try 代码块后面是零个或多个 catch 子句，每个子句用于处理特定类型的异常，而且能处理多个不同类型的异常。如果 catch 块要处理多个异常，使用 | 符号分隔各个不同的异常。catch 子句后面是一个可选的 finally 块，包含清理代码，不管 try 块中发生了什么，始终都会执行。

catch 和 finally 子句都是可选的，但每个 try 块都必须有这两个子句中的一个。try、catch 和 finally 块都放在花括号里。花括号是句法必须的一部分，即使子句只包含一个语句也不能省略。

下述代码演示了 try/catch/finally 语句的句法和作用:

try {

        //正常情况下，这里的代码从上到下运行，没有问题

        // 但是，有时可能抛出异常

        // 可能是throw语句直接抛出

        // 也可能是调用的方法间接抛出

}catch (SomeException e1) {

        //这段代码中的语句用于处理SomeException或其子类类型的异常对象

        // 在这段代码中，可以使用名称e1引用那个异常对象

}catch (AnotherException | YetAnotherException e2) {

        // 这段代码中的语句用于处理AnotherException、YetAnotherException

        // 或二者的子类类型的异常。在这段代码中，使用名称e2引用传入的异常对象

}finally {

        //不管try子句的结束方式如何，这段代码中的语句都会执行:

                1)正常结束:到达块的末尾

                2)由break、continue或return语句导致

                3)抛出异常，由上述catch子句处理

                4)抛出异常，未被捕获处理

        //但是，如果在try子句中调用了System.exit()，解释器会立即退出

        //不执行finally子句

}

1. try子句

try 子句的作用很简单，组建一段代码，其中有异常需要处理，或者因某种原因终止执行后需要使用特殊的代码清理。try 子句本身没什么用，异常处理和清理操作在 catch 和finally 子句中进行。

2. catch子句

try 块后面可以跟着零个或多个 catch 子句，指定处理各种异常的代码。每个 catch 子句只有一个参数(可以使用特殊的 | 句法指明 catch 块能处理多种异常类型)，指定这个子句能处理的异常类型，以及一个名称，用来引用当前处理的异常对象。catch 块能处理的类型必须是 Throwable 的子类。

有异常抛出时，Java 解释器会寻找一个 catch 子句，它的参数要和异常对象的类型相同，或者是这个类型的子类。解释器会调用它找到的第一个这种 catch 子句。catch 块中的代码应该执行处理异常状况所需的任何操作。假如异常是 java.io.FileNotFoundException，此时或许要请求用户检查拼写，然后重试。

不是所有可能抛出的异常都要有一个 catch 子句处理，有些情况下，正确的处理方式是让异常向上冒泡，由调用方法捕获。还有些情况，例如表示程序错误的NullPointerException 异常，正确的处理方式或许是完全不捕获，随它冒泡，让 Java 解释器退出，打印堆栈跟踪和错误消息。

3. finally子句

finnaly 子句放在 try 子句后面，一般用来执行清理操作(例如关闭文件和网络连接)。finally 子句很有用，因为不管 try 块中的代码以何种方式结束执行，只要有代码执行，finally 子句中的代码就会执行。事实上，只有一种方法能让 try 子句退出而不执行finally 子句——调用 System.exit() 方法，让 Java 解释器停止运行。

正常情况下，执行到 try 块的末尾后会继续执行 finally 块，做必要的清理工作。如果因为 return、continue 或 break 语句而离开 try 块，会先执行 finally 块，然后再转向新的目标代码。

如果 try 块抛出了异常，而且有处理该异常的 catch 块，那么先执行 catch 块，然后在执行 finally 块。如果本地没有能处理该异常的 catch 块，先执行 finally 块，然后再向上冒泡到能处理该异常最近的 catch 子句。

如果 finally 块使用 return、continue、break 或 throw 语句，或者调用的方法抛出了异常，从而转移了控制权，那么待转移的控制权中止，改为执行新的控制权转移。例如，如果 finally 子句抛出了异常，这个异常会取代任何正在抛出的异常。如果 finally 子句使用了 return 语句，就算抛出的异常还没处理，方法也会正常返回。

try 和 finally 子句可以放在一起使用，不处理异常，也没有 catch 子句。此时，finally 块只是负责清理的代码，不管 try 子句中有没有 break、continue 或 return 语句，都会执行。

处理资源的try语句

try 块的标准形式很通用，但有些常见的情况需要开发者小心编写 catch 和 finally 块。这些情况是清理或关闭不再需要使用的资源。

Java(从第 7 版起)提供了一种很有用的机制，能自动关闭需要清理的资源——处理资源的 try 语句(try-with-resources，TWR)。后面会详细介绍 TWR，现在先介绍它的句法。下面的示例展示了如何使用 FileInputStream 类打开文件(得到的对象需要清理):

try (InputStream is = new FileInputStream("/Users/ben/details.txt")) {

                // ......处理这个文件

}

这种新型 try 语句的参数都是需要清理的对象（严格来说，这些对象必须实现 AutoCloseable 接口）。 这些对象的作用域在 try 块中，不管 try块以何种方式退出，都会自动清理。开发者无需编写任何 catch 或 finally 块，Java 编译器会自动插入正确的清理代码。

所有处理资源的新代码都应该使用 TWR 形式编写，因为这种形式比自己动手编写 catch块更少出错，而且不会遇到麻烦的技术问题，例如终结。