Java异常处理机制

1. 异常

1.1 背景

开发应用时，程序开发人员尽可能将代码编写完美，规避BUG的出现，但是理想很完美，现实很骨感，应用最终面对的受众是各式各样的，最终某些偶然问题会被某些用户触发，此时则需要提前对该问题进行一个处理，异常处理机制则可以很好解决这个问题。

1.2 概述

1.3 异常分类

• 继承自java.lang.Throwable类，分为java.lang.Error、java.lang.Exception，其中Error是不需要进行代码处理的；
• java.lang.Exception指狭义异常，分为受查异常（编译时异常）、 非受查异常（运行时异常），需进行代码处理；

异常分类？常见异常？
答：狭义异常指的是java.lang.Exception，分为受查异常和非受查异常，受查异常指编译时异常，而非受查异常指运行时异常。其中，常见的受查异常有IOException、ClassNotFoundException、CloneNotSupportedException；非受查异常有RuntimeException，包括ArithmeticException、ClassCastException、NullPointerException、NoSuchElementException、IndexOutOfBoundsException等。

1.4 异常处理方式

• try-catch-finally结构；
• throws+异常类型；

两种方式的区别：
try-catch-finally结构的方式比较积极，发现异常并处理异常；而throws+异常类型比较消极，发现异常后并不解决异常，而是告诉别人此处存在异常，也就是仅抛出异常，交给别人解决。

1.4.1 抓抛模型

• “抛出”：程序正常执行过程中一旦出现异常，就会在异常发生处生成一个对应类型的异常对象，并将此对象抛给调用者处理。一旦抛出异常对象后，该异常代码处以后的代码均不执行。
• “抓住”：进行异常处理： 2）try-catch-finally结构；2）throws+异常类型；

1.4.2 方式一： try-catch-finally

• 使用try-catch-finally结构对编译时异常进行处理，相当于将一个编译时异常延迟到运行时出现；
• 开发中通常只对编译时异常进行处理，而运行时异常则无需专门处理；

        try {
            //可能发生异常的代码
        }catch (异常类型1 异常对象e){
            // 异常处理
            // 处理方式：
//            e.printStackTrace();
//            String message=e.getMessage();
        }catch (异常类型2 异常对象e){
            // 异常处理
        }catch (异常类型2 异常对象e){
            // 异常处理
        }
        ...
        finally{
            // 一定会执行的代码
        }

try-catch结构：

• try内部为可能发生异常的代码；
• catch内部对捕捉到的异常进行处理；
• try中代码一旦发生异常，则在代码异常处生成异常对象，根据异常类型在catch中匹配对应类型的处理；
• 一旦异常发生则会进入唯一匹配的catch结构进行异常处理，因此try结构中异常代码后的代码将不会执行，当catch结构代码执行完毕，则进入finally结构进行代码执行，然后依次执行try-catch-finally结构后的所有代码；
• catch结构可以有多个，但其中需要注意：如果有不同的catch结构中的异常类型存在继承关系，则子类异常必须声明在前；
• catch结构中常用异常处理方式：1）e.printStackTrace；2）String e.getMessage()；
• try结构中声明的变量一旦出了try结构，就无法再使用；
• try-catch-finally结构可以嵌套使用；

try-catch-finally：

• finally可选，无论是否发生异常，均会执行其内部代码；
• 无论try中有return语句，还是catch中有未处理的异常或return语句情况下，finally结构均会执行，且finally结构会在try-catch结构结束之前执行完毕；
• finally中一般用于关闭资源，如Socket、IO流、数据库连接等资源；

1.4.3 方式二：throws+异常类型

• 代码体现在方法声明处，可同时抛出多个异常类型；
• 此方式只是将异常交给上层调用者，并未真正解决异常。一旦发生异常，代码异常处生成对应类型的异常对象，并抛出；
• 异常代码之后的代码不再执行；
• 方法重写时，子类方法抛出的异常类型小于等于父类中方法抛出的异常类型（多态导致）；

1.4.4 两种方式如何选择

1. 如果父类方法中没有使用throws处理异常，则子类方法重写时只能使用try-catch-finally结构处理异常；
2. 如果在执行方法a中，依次调用了多个方法，而这些方法具有递进方法，则一般这些方法的异常使用throws进行处理，在方法a中使用try-catch-finally结构处理异常；

1.5 手动抛出异常throw

• 之前使用try-catch-finally结构或者throws结构处理异常时，异常对象由系统内部自动生成，这两种处理方式是去捕获异常对象进行处理；
• throw用于手动生成异常对象并抛出；
• 一般使用throw抛出Exception对象或RuntimeException对象；
• 使用方式：throw new XXXException(异常信息);

throw和throws的区别：
throw用于生成异常对象并抛出异常对象；而throws+异常类型是去捕获异常对象，并向上层调用者抛出，是一种异常处理方式。

1.6 自定义异常类

自定义异常类步骤：

1. 自定义类继承现有的异常类，比如Exception、RuntimeException；
2. 提供全局常量serialVersionUID，用于序列化标识；
3. 重写需要的构造器；

资料来源：尚硅谷