java学习与总结-Exception

为什么需要异常

当程序运行时，如果遇到一些程序处理不了的问题，例如被除数等于0，尝试关闭不存在的流等等。在当前环境下，程序只能从当前环境跳出，把问题抛给上层的环境。

异常的流程

异常处理有两种模型：

• 终止模型：错误非常严重，程序无法回到产生问题点继续执行。所以一旦异常被抛出，就不能回来继续执行了
• 恢复模型：异常处理程序的工作是修正错误，然后再重新尝试调用出问题的方法，希望当异常处理后能继续执行程序。这种模型使用时就不能抛出异常，应该是调用方法来修正。

但是一般是使用终止模型，恢复模型在代码的便携和维护上相对困难和麻烦许多。

抛出异常时jvm做了什么

1. 与创建java普通对象一样，使用new关键字在堆上创建对象
2. 终止当前的执行路径，从当前环境中弹出堆异常对象的引用
3. 异常处理机制接管程序
4. 寻找一个适当的地方来继续执行程序（"适当的地方"指异常处理程序）
5. 异常处理程序将程序从错误状态下恢复执行，以使程序要么换一种方式运行（终止模型），要么继续运行下去（恢复模型）。

异常链

• 重新抛出异常的方法 fillInStackTrace() ，在这个方法之前的栈信息会丢失，当前地址会被认为是异常的发生地
• 构造函数的时候直接带上 上一个throwable对象，就会将异常信息继承下去，通过initCause()实现

RuntimeException如果不catch，则会一路向上，直到抛至main方法，这时候main方法会调用 e.printStackTrace(),将其错误报告输出给System.err

异常捕获

• 如果有多个catch(),一旦其中一个catch 子句结束，则处理程序的查找过程结束
• 异常捕获是就近原则，基类可以cover全部派生类，如果基类在派生类之前被捕获，编译器则会认为派生类的捕获永远不会执行，则编译不通过

自定义异常

派生类不能捕获基类抛出的异常

class A throw Exception1;
class B extend A throw Exception2;

try{
    A a = new B();
    a.tryThrowException();
}catch(Exception2 e){
    // 此处是无法捕获,编译时就会报unhandle excetpion
}

1. 派生类中的方法和基类方法无关，如果upcase，需要捕获/抛出基类的异常，如果new派生类本身，则需要捕获/抛出派生类的方法。
2. 可以理解为派生类方法和基类方法无关，看定义的是哪个对象，以定义对象的异常处理为准。
3. 异常说明本身并不属于方法类型的一部分，方法类型是由方法的名字与参数的类型组成的。

多异常情况要注意判断异常顺序和之后执行的关系

1. 例如打开file，需要捕获/抛出FileNotFoundException。但是读取IO内容时，可能会遇到IOException
2. 如果遇到IOException需要将IO流close()，但是如果是FileNotFoundException则不需要close()
3. 在close()的时候也有可能会产生异常，需要做嵌套catch。
4. 不要在构造函数的finally里close()，这样在函数构建完成后对象不可用

finally

由于java有GC，所以不需要在finally写析构函数

• finally的使用场景
  • 恢复除了内存之外的资源至初始状态，如已经打开的tcp连接，文件io，公共参数等。
  • 执行一些一定要执行的操作，不论是否发生异常：例如运行日志等。
• finally总是会执行，不论throw还是return
• 如果在需要关闭例如流，线程之类，最好使用try-finally块，finally块出现的exception就在外部catch
• Try-With-Resources
  • Try-With-Resources会对在try子句的括号内的对象执行close()方法
  • 使用前提：必须实现java.lang.AutoCloseable
  • 如果构造函数出现异常，则jvm认为不确定是否能对这个对象进行操作，所以不会执行close()方法

 try(
    InputStream in = new FileInputStream(
                            new File("addr"));
 ){
     in.read();
 }catch(IOException e){
     // 不需要执行 in.close();
 }

总结

1. 尽可能使用 try-with-resource。
2. 在恰当的级别处理问题。（在知道该如何处理的情况下才捕获异常。）
3. 解决问题并且重新调用产生异常的方法。
4. 进行少许修补，然后绕过异常发生的地方继续执行。
5. 用别的数据进行计算，以代替方法预计会返回的值。
6. 把当前运行环境下能做的事情尽量做完，然后把相同的异常重抛到更高层。
7. 把当前运行环境下能做的事情尽量做完，然后把不同的异常抛到更高层。
8. 终止程序。
9. 进行简化。（如果你的异常模式使问题变得太复杂，那用起来会非常痛苦也很烦人。）
10. 让类库和程序更安全。（这既是在为调试做短期投资，也是在为程序的健壮性做长期投资。）

参考文献

部分内容引用至github内的开源翻译项目 LingCoder/OnJava8
本文只是我在拜读后的拙劣总结
传送门：https://github.com/LingCoder/OnJava8/blob/master/docs/book/15-Exceptions.md