Java异常处理

异常的处理应该先预计到所有可能出现的异常,然后考虑能否完全避免异常,如果不能完全避免,再考虑异常发生时的具体处理方法.
正确处理异常,能提高程序的健壮性.健壮性指程序在多数情况下能够正常运行,返回预期的正确结果;如果遇到异常情况,程序也能采取适当的解决措施.不健壮的程序则没有事先充分预计到可能出现的异常,或者没有提供强有力的异常解决措施,导致程序在运行时终止,或者返回错误的运行结果,而且难以检测出现异常的原因.

Java异常处理机制

程序中处理异常考虑的what\where\how: 什么类型异常\在哪里出现异常\如何处理.

Java异常处理机制的优点

与if-else加返回码相比

1. 把各种不同类型的异常情况进行分类,用Java类来表示异常情况,这种类被称为异常类.把异常情况表示成异常类,可以充分发挥类的可扩展和可重用的优势.
2. 异常流程的代码和正常流程的代码分离,提高了程序的可读性,简化了程序的结构.
3. 可以灵活的处理异常,如果当前方法有能力处理异常,就捕获并处理它,否则只需抛出异常,由方法调用者来处理它.

Java虚拟机的方法调用栈

Java虚拟机用方法调用栈来跟踪每个线程中一系列的方法调用过程.对于Java应用程序的主线程,对战底部是程序的入口方法main().位于栈顶的方法位正在执行的方法.

代码中处理异常的两种方式:

1. 在当前方法中通过try-catch语句捕获并处理异常
2. 在方法的声明处通过throws语句声明抛出异常

如果在执行方法的过程中抛出异常,Java虚拟机必须找到能捕获该异常的catch代码块.它首先查看当前方法是否存在这样的catch代码块,如果存在,就执行该catch代码块;否则,Java虚拟机会从调用栈中弹出该方法的栈结构,继续到前一个方法中查找合适的catch代码块.

当Java虚拟机追溯到调用栈的最底部的方法(比如main)时,如果仍然没有找到处理该异常的代码块,将按以下步骤处理:

1. 调用异常对象的prntStackTrace()方法,打印来自方法调用栈的异常信息.
2. 如果该方法不是主线程,那么终止这个线程,其他线程继续正常运行.如果该线程是主线程(级方法调用栈的底部为main方法),那么整个应用程序被终止.

异常处理对性能的影响

在Java程序中使用try-catch语句不会对应用的性能造成很大的影响.仅当异常发生时,Java虚拟机需要执行额外的操作,来定位处理异常的代码块,这是会对性能产生负面影响.还有构建异常对象,异常对象比较大.如果抛出异常的代码块和捕获异常的代码块位于同一个方法中,那么这种影响就会小一些;如果Java虚拟机必须搜索方法调用栈来寻找异常处理代码块,对性能的影响较大.

1. 仅仅在程序中可能出现异常的地方使用try-catch语句
2. 应该使异常处理代码块位于适当的层次,如果当前方法具备处理某种异常的能力,就尽量自行处理,不要把自己可以处理的异常推给方法调用者处理.

运用Java异常处理机制

try-catch语句: 捕获异常

finally语句: 任何情况下必须执行的代码

由于异常会强制中断正常流程,这会使得某些不管在任何情况下都必须执行的步骤被忽略,从而影响程序的健壮性.
在程序中必须确保的操作,如即使关闭数据库连接,关闭输入流,或者关闭输出流.

finally代码块能保证特定的操作总是会被执行.不管try代码是否出现异常,都会执行finally代码块.如果把finally代码块中的代码放到try-catch外面,虽然在部分情况能处理,但是没有健壮性,如果抛出异常,就不能执行了.

throws子句: 声明可能会出现的异常

如果一个方法可能会出现异常,但没有能力处理这种异常,可以在方法声明处用throws子句来声明抛出异常.
一个方法可能会出现多种情况,throws子句允许声明抛出多个异常.

throw语句: 抛出异常

throw语句用于抛出异常.如果在catch中能处理异常,就不用继续抛出异常;如果不能就throw抛出.

throw与throws是不同.

异常处理语句的语法规则

异常处理语句主要涉及try\catch\finally\throw和throws关键字.它们的语法规则:

1. try代码块后面可以有任意个catch代码块和至多一个finally代码块.如果catch代码块和finally代码块并存,finally代码块必须在catch代码块后面.
2. try代码块后面可以只跟finally代码块.
3. 在try代码块中定义的变量的作用域为try代码块,在catch代码块和finally代码块中不能访问该变量.如果希望在catch代码块和finally代码块中范文变量,必须把变量定义在try代码块外面.
4. 当try代码块后面有多个catch代码块时,Java虚拟机会把实际抛出的异常依次和各个catch代码块声明的异常类型匹配,如果异常独享为某个异常类型或其子类的实例,就执行这个catch代码块,不会再执行其他的catch代码块.
5. 为了简化编程,从JDK7开始,允许在一个catch子句中同时捕获多个不同类型的异常,用符号"|"来分割.
6. 如果一个方法可能出现受检查异常,要么用try-catch捕获,要么用throws声明将它抛出,否则会导致编译错误.判断一个方法可能出现异常的依据:
   1. 方法中有throw语句
   2. 调用了其他方法,其他方法用throws子句声明抛出某种异常
7. 从JDK7开始,如果在catch子句中捕获的异常被声明为final类型,那么当catch代码块中继续抛出该异常时,可以不用在定义方法时用throws子句声明将它抛出.