9.1 Java異常處理機制概述
主要考慮的兩個問題：（1）如何表示異常情況？（2）如何控制處理異常的流程？
9.1.1 Java異常處理機制的優點
Java語言按照面向對象的思想來處理異常，使得程序具有更好的可維護性。
Java異常處理機制具有以下優點：
- 把各種不同類型的異常情況進行分類，用Java類來表示異常情況，發揮類的可擴展性和可重用性。
- 異常流程的代碼和正常流程的代碼分離，提供了程序的可讀性，簡化了程序的結構。
- 可以靈活地處理異常，如果當前方法有能力處理異常，就捕獲并處理它，否則只需要拋出異常，由方法調用者來處理它。
9.1.2 Java虛擬機的方法調用棧
如果方法中的代碼塊可能拋出異常，有如下兩種處理方法：
（1）在當前方法中通過try...catch語句捕獲并處理異常；
（2）在方法的聲明處通過throws語句聲明拋出異常。
當Java虛擬機追溯到調用棧的底部的方法時，如果仍然沒有找到處理該異常的代碼，將按以下步驟處理：
（1）調用異常對象的printStachTrace()方法，打印來自方法調用棧的異常信息。
（2）如果該線程不是主線程，那么終止這個線程，其它線程繼續正常運行。如果該線程是主線程，那么整個應用程序被終止。
9.1.3 異常處理對性能的影響
一般來說，影響很小，除非方法嵌套調用很深。
9.2 運用Java異常處理機制
9.2.1 try...catch語句：捕獲異常
9.2.2 finally語句：任何情況下都必須執行的代碼
主要用于關閉某些流和數據庫連接。
9.2.3 thorws子句：聲明可能會出現的異常
9.2.4 throw語句：拋出異常
9.2.5 異常處理語句的語法規則
（1）try代碼塊不能脫離catch代碼塊或finally代碼塊而單獨存在。try代碼塊后面至少有一個catch代碼塊或finally代碼塊。
（2）try代碼塊后面可以有零個或多個catch代碼塊，還可以有零個或至多一個finally代碼塊。
（3）try代碼塊后面可以只跟finally代碼塊。
（4）在try代碼塊中定義的變量的作用域為try代碼塊，在catch代碼塊和finally代碼塊中不能訪問該變量。
（5）當try代碼塊后面有多個catch代碼塊時，Java虛擬機會把實際拋出的異常類對象依次和各個catch代碼塊聲明的異常類型匹配，如果異常對象為某個異常類型或其子類的實例，就執行這個catch代碼塊，而不會再執行其他的catch代碼塊。
（6）如果一個方法可能出現受檢查異常，要么用try...catch語句捕獲，要么用throws子句聲明將它拋出，否則會導致編譯錯誤。
9.2.6 異常流程的運行過程
（1）finally語句不被執行的唯一情況是先執行了用于終止程序的System.exit()方法。
（2）return語句用于退出本方法。
（3）finally代碼塊雖然在return語句之前被執行，但finally代碼塊不能通過重新給變量賦值來改變return語句的返回值。
（4）建議不要在finally代碼塊中使用return語句，因為它會導致以下兩種潛在的錯誤
A：覆蓋try或catch代碼塊的return語句
public class SpecialException extends Exception {
public SpecialException() {
}
public SpecialException(String msg) {
super(msg);
}
}
public class FinallyReturn {
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
FinallyReturn fr = new FinallyReturn();
System.out.println(fr.methodB(1));// 打印100
System.out.println(fr.methodB(2));// 打印100
}
public int methodA(int money) throws SpecialException {
if (--money <= 0) {
throw new SpecialException("Out of money");
}
return money;
}
@SuppressWarnings("finally")
public int methodB(int money) {
try {
return methodA(money);// 可能拋出異常
} catch (SpecialException e) {
return -100;
} finally {
return 100;// 會覆蓋try和catch代碼塊的return語句
}
}
}
B：丟失異常
public class ExLoss {
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
try {
System.out.println(new ExLoss().methodB(1));// 打印100
System.out.println("No Exception");
} catch (Exception e) {
System.out.println(e.getMessage());
}
}
public int methodA(int money) throws SpecialException {
if (--money <= 0) {
throw new SpecialException("Out of money");
}
return money;
}
@SuppressWarnings("finally")
public int methodB(int money) {
try {
return methodA(money);// 可能拋出異常
} catch (SpecialException e) {
throw new Exception("Wrong");
} finally {
return 100;// 會丟失catch代碼塊中的異常
}
}
}
9.3 Java異常類
所有異常類的祖先類為java.lang.Throwable類，它的實例表示具體的異常對象，可以通過throw語句拋出。
Throwable類提供了訪問異常信息的一些方法，常用的方法包括：
- getMessage() --返回String類型的異常信息。
- printStachTrace()--打印跟蹤方法調用棧而獲得的詳細異常信息。在程序調試階段，此方法可用于跟蹤錯誤。
public class ExTrace {
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
try {
new ExTrace().methodB(1);
} catch (Exception e) {
System.out.println("--- Output of main() ---");
e.printStackTrace();
}
}
public void methodA(int money) throws SpecialException {
if (--money <= 0) {
throw new SpecialException("Out of money");
}
}
public void methodB(int money) throws Exception {
try {
methodA(money);
} catch (SpecialException e) {
System.out.println("--- Output of methodB() ---");
System.out.println(e.getMessage());
throw new Exception("Wrong");
}
}
}
打印結果：
--- Output of methodB() ---
Out of money
--- Output of main() ---
java.lang.Exception: Wrong
at chapter09.d0903.ExTrace.methodB(ExTrace.java:45)
at chapter09.d0903.ExTrace.main(ExTrace.java:26)
Throwable類有兩個直接子類：
- Error類--表示僅靠程序本身無法恢復的嚴重錯誤，如內存不足等。
- Exception類--表示程序本身可以處理的異常。
9.3.1 運行時異常
RuntimeException類及其子類都被稱為運行時異常，這種異常的特點是Java編譯器不會檢查它，會編譯通過，但運行時如果條件成立就會出現異常。
例如當以下divided()方法的參數b為0，執行“a/b”操作時會出現ArrithmeticException異常，它屬于運行時異常，Java編譯器不會檢查它。
public int divide2(int a, int b) {
return a / b;// 當參數為0，拋出ArrithmeticException
}
下面的程序中的IllegalArgumentException也是運行時異常，divided()方法即沒有捕獲它，也沒有聲明拋出它。
public class WithRuntimeEx {
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
new WithRuntimeEx().divide(1, 0);
System.out.println("End");
}
public int divide(int a, int b) {
if (b == 0) {
throw new IllegalArgumentException("除數不能為0");
}
return a / b;
}
}
由于程序代碼不會處理運行時異常，因此當程序在運行時出現了這種異常時，就會導致程序異常終止。以上程序的打印結果為：
Exception in thread "main" java.lang.IllegalArgumentException: 除數不能為0
at chapter09.d0903.WithRuntimeEx.divide(WithRuntimeEx.java:29)
at chapter09.d0903.WithRuntimeEx.main(WithRuntimeEx.java:23)
9.3.2 受檢查異常
除了RuntimeException及其子類以外，其他的Exception類及其子類都屬于受檢查異常（Checked Exception）。這種異常要么catch語句捕獲，要么throws子句聲明拋出，否則編譯出錯。
9.3.3 區分運行時異常和受檢查異常
受檢查異常表示程序可以處理的異常。
運行時異常表示無法讓程序恢復運行的異常，導致這種異常的原因通常是由于執行了錯誤操作。一旦出現了錯誤操作，建議終止程序，因此Java編譯器不檢查這種異常。
9.3.4 區分運行時異常和錯誤
Error類及其子類表示程序本身無法修復的錯誤，它和運行時異常的相同之處是：Java編譯器都不會檢查它們，當程序運行時出現它們，都會終止程序。
兩者的不同之處是：Error類及其子類表示的錯誤通常是由Java虛擬機拋出。
而RuntimeException類表示程序代碼中的錯誤，它是可擴展的，用戶可以根據特定的問題領域來創建相關的運行時異常類。
9.4 用戶定義異常
9.4.1 異常轉譯和異常鏈
public class BaseException extends Exception {
protected Throwable cause = null;
public BaseException() {
}
public BaseException(String msg) {
super(msg);
}
public BaseException(Throwable cause) {
this.cause = cause;
}
public BaseException(String msg, Throwable cause) {
super(msg);
this.cause = cause;
}
public Throwable initCause(Throwable cause) {
this.cause = cause;
return this;
}
public Throwable getCause() {
return cause;
}
public void printStackTrace() {
printStackTrace(System.err);
}
public void printStackTrace(PrintStream outStream) {
printStackTrace(new PrintStream(outStream));
}
public void printStackTrace(PrintWriter writer) {
super.printStackTrace(writer);
if (getCause() != null) {
getCause().printStackTrace(writer);
}
writer.flush();
}
}
9.4.2 處理多樣化異常
public class MultiBaseException extends Exception {
protected Throwable cause = null;
private List<Throwable> exceptions = new ArrayList<Throwable>();
public MultiBaseException() {
}
public MultiBaseException(Throwable cause) {
this.cause = cause;
}
public MultiBaseException(String msg, Throwable cause) {
super(msg);
this.cause = cause;
}
public List getException() {
return exceptions;
}
public void addException(MultiBaseException ex) {
exceptions.add(ex);
}
public Throwable initCause(Throwable cause) {
this.cause = cause;
return this;
}
public Throwable getCause() {
return cause;
}
public void printStackTrace() {
printStackTrace(System.err);
}
public void printStackTrace(PrintStream outStream) {
printStackTrace(new PrintStream(outStream));
}
public void printStackTrace(PrintWriter writer) {
super.printStackTrace(writer);
if (getCause() != null) {
getCause().printStackTrace(writer);
}
writer.flush();
}
}
9.5 異常處理原則
9.5.1 異常只能用于非正常情況
9.5.2 為異常提供說明文檔
9.5.3 盡可能地避免異常
9.5.4 保持異常的原子性
9.5.5 避免過于龐大的try代碼塊
9.5.6 在catch子句中指定具體的異常類型
9.5.7 不要在catch代碼塊中忽略被捕獲的異常，可以處理異常、重新拋出異常、進行異常轉譯
posted on 2008-02-22 17:50
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Java-14.Exception