Java异常处理

1.异常概述

异常的定义：异常顾名思义是不同于平常的，异常情况是不正常的情况，异常程序指的是非正常想要的程序。

假设没有异常处理机制，当程序出现非正常情况时，程序便会直接结束(因为无法继续运行程序打印日志，所以是什么原因导致程序崩溃都不知道)；有异常处理时，当程序出现非正常情况时，可以捕获这异常信息并做处理（比如打印错误日志），再看业务情况是否继续运行或结束程序。所以“异常”是属于一种可预测的正常情况。

异常的作用：异常机制可以使程序中的异常处理代码和正常业务代码分离，保证程序代码更加优雅、有更好的容错和更加健壮。

2.异常的分类（异常继承体系）

分为两大类：错误和异常(编译时异常和运行时异常)

列出常见的几个错误和异常类型。错误和异常的种类很多，Java编程语言所涉及的能力中都有相应的异常类，如有不懂可以查看源码的类注释。

3.异常的使用

3.1.异常处理

编程语言的异常处理基础能力已经成为一门成熟编程语言的标准，除传统的像C语言没有提供异常机制之外，目前主流的编程语言如Java、C++、Python、Go、Ruby等都具备了成熟的异常机制。

异常的处理：抛出异常（提出问题）和 捕获并处理异常（解决问题）。当程序出现当前环境无法处理产生的问题时，便向上一级抛出问题，寻找能解决问题的环境，直到找到含有合适异常处理的方法并执行，未找到则终止程序。

Java 异常机制的五个关键字：try 、catch 、finally 、throw 和throws。

• try关键字后紧跟一个花括号扩起来的代码块（花括号不可省略），用于监听可能引发异常的代码；
• catch关键字后异常类型和一个异常处理代码块，捕获某一类型的异常和处理这种类型的代码块。catch块可以有多个，表示捕获不同类型异常和处理；
• finally关键字位于catch块后，用于回收在try块里打开的物理资源，异常机制会保证finally块一定会被执行；
• throws关键字在方法签名中使用，用于声明该方法可能抛出的异常；
• throw关键字用于抛出一个实际的异常对象，throw可以单独作为语句使用。

throw与throws的区别

throws：在方法声明时使用，声明可能会抛出的一个或多个异常。

throw：在方法内使用，手动抛出一个异常对象；

throw与throws的关系

throw在方法内手动抛出一个异常对象，此时在方法声明中必须使用throws抛出该异常或其父类异常。throw是抛出异常对象，throws是告诉使用者这个方法可能有这个异常。

3.2.异常的处理流程

3.3.异常实战

try……catch

try……finally

try……catch……finally

try……catch……catch……finally

案例一

// 检测
try{
    System.out.println("检测是否有异常");
    float a = 1/0;
    System.out.println("出现异常后，我还可以执行吗");
}
// 捕获和处理
catch (Exception e){
    e.printStackTrace();
    System.out.println("捕获和处理异常");
}
System.out.println("继续执行吗？");

 运行结果：

检测是否有异常 捕获和处理异常 继续执行吗？ java.lang.ArithmeticException: / by zero

结论：当出现异常后，catch捕获处理异常情况，在try块中异常代码后面的代码无法继续执行，但程序可以继续正常运行后续代码。

案例二

// 检测
try{
    System.out.println("检测是否有异常");
    float a = 1/0;
    System.out.println("出现异常后，我还可以执行吗");
}
// 结束
finally{
    System.out.println("做什么都要带上我");
}
System.out.println("继续执行吗？");

运行结果：

检测是否有异常 做什么都要带上我 Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero

结论：当出现异常后，不catch，只finally，在try块中异常代码后面的代码无法继续执行，并且程序无法正常运行后续代码。

案例三

// 检测
try{
    System.out.println("检测是否有异常");
    float a = 1/0;
    System.out.println("出现异常后，我还可以执行吗");
}
// 捕获和处理
catch (ArithmeticException e){
    e.printStackTrace();
    System.out.println("捕获和处理异常");
}
// 结束
finally{
    System.out.println("做什么都要带上我");
}
System.out.println("继续执行吗？");

运行结果：

检测是否有异常 捕获和处理异常 做什么都要带上我 继续执行吗？ java.lang.ArithmeticException: / by zero

结论：当出现异常后，catch捕获处理异常情况，在try块中异常代码后面的代码无法继续执行，但程序可以继续正常运行后续代码，并且finally的代码正常执行。

案例四

// 检测
try{
    System.out.println("检测是否有异常");
    float a = 1/0;
    System.out.println("出现异常后，我还可以执行吗");
}
// 捕获和处理
catch (NullPointerException e){
    e.printStackTrace();
    System.out.println("捕获和处理异常:NullPointer");
}
// 捕获和处理
catch (ArithmeticException e){
    e.printStackTrace();
    System.out.println("捕获和处理异常:Arithmetic");
}
// 结束
finally{
    System.out.println("做什么都要带上我");
}
System.out.println("继续执行吗？");

运行结果：

检测是否有异常 捕获和处理异常:Arithmetic 做什么都要带上我 继续执行吗？ java.lang.ArithmeticException: / by zero

结论：可以使用多个catch块，只有捕获到异常的catch才会执行。

验证try和catch块中有return 的情况

正常情况 return

public static String processEx(){

    try{
        System.out.println("检测是否有异常");
        return "try return";
    }catch (Exception e){
        e.printStackTrace();
        System.out.println("处理异常");
        return "catch return";
    }finally{
        System.out.println("做什么都要带上我");
    }
}

public static void main(String[] args){
    String s = processEx();
    System.out.println(s);
}

运行结果：

检测是否有异常 做什么都要带上我 try return

结论：执行顺序是try……finally……return；和前面测试一样无异常不进入catch块。

异常情况 return

public static String processEx(){

    try{
        System.out.println("检测是否有异常");
        float a = 1/0;
        System.out.println("出现异常后，我还可以执行吗");
        return "try return";
    }catch (Exception e){
        e.printStackTrace();
        System.out.println("处理异常");
        return "catch return";
    }finally{
        System.out.println("做什么都要带上我");
    }
}

public static void main(String[] args){
    String s = processEx();
    System.out.println(s);
}

运行结果：

检测是否有异常 处理异常 做什么都要带上我 catch return java.lang.ArithmeticException: / by zero

结论：执行顺序是try……catch……finally……return；和前面测试一样，try块异常后不在运行后续代码。

注意：细心点会发现，这两个案例都不需要在finally中return。因为finally 六亲不认啥都有它分，不建议在finally中return，如果要统一return，那么可以在finally{} 后编写。

throw在try和catch中的使用

public static String processEx() {

    try{
        System.out.println("检测是否有异常");
        throw new Exception("随便甩个锅");
    }catch (Exception e){
        e.printStackTrace();
        System.out.println("这锅我不背");
        return "catch return";
    }finally{
        System.out.println("我也不背");
    }
}

public static void main(String[] args) {
    String s = processEx();
    System.out.println(s);
}

运行结果：

检测是否有异常 这锅我不背 我也不背 catch return java.lang.Exception: 随便甩个锅

结论：throw 类似return，有throw后不能再使用return；try只要产生异常，catch 都会尝试捕获处理，这个案例是刚好catch可以处理这个异常，所以不需要在方法声明中往外抛异常，如果catch无法处理将无法通过编译，必须要求在方法声明中使用throws抛出才行，这也体现了编译时异常的好处。

更多的情况可以自行验证！

4.自定义异常

异常三部曲：创建异常类、抛出异常和处理异常（检测（try）、捕获和处理（catch）和结束（finally）），在自定义异常中讲解。

创建异常类：对问题进行抽象，如：文件名大小限制异常

public class DemoException extends  Exception{
    // 因为爷爷（Throwable）做了序列化
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    public DemoException(String massage,Throwable cause){
        // 最终是通过本地方法 fillInStackTrace(0) 来获得堆栈信息;
        super(massage,cause);
    }

    // 方便异常类使用
    public DemoException(String massage){
        super(massage,null);
    }
}

抛出异常 

// 抛出异常
public static void testEx() throws DemoException {
    System.out.println("测试Demo异常");
    throw new DemoException("Demo异常");// 抛出异常时附上的信息
}

 处理异常

public static void main(String[] args) {
    try{
        System.out.println("检测是否有异常");
        testEx();
    }catch (DemoException e){
        e.printStackTrace();
        System.out.println("处理异常");
    }finally{
        System.out.println("我想体现我的价值");
    }
}

5.异常链

异常链顾名思义是串联在一起的异常信息。A异常抛给B，B处理了A异常然后抛出了A1异常，C接到A1异常处理了A1然后抛出了A2异常……。

举个例子

public class TestDemo2 {

    public static void processEx() throws Throwable {

        try{
            System.out.println("检测是否有异常");
            throw new Exception("随便甩个锅1");
        }catch (Exception e){
//            e.printStackTrace();
            System.out.println("处理异常：这锅我不背");
            throw new Exception("随便甩个锅2").initCause(e);
        }finally{
            System.out.println("我也不背");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        try{
            processEx();
        }catch (Throwable e){
            e.printStackTrace();
//            e.getCause();
        }
    }
}

执行结果：

在编程时经常看到 “Caused by：…… ”，这回知道是什么了吧。

 

 

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