java中處理異常的方式詳解
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異常機制概述
異常機制是指當程序出現錯誤后,程序如何處理。具體來說,異常機制提供了程序退出的安全通道。當出現錯誤后,程序執行的流程發生改變,程序的控制權轉移到異常處理器。
異常處理的流程
當程序中拋出一個異常后,程序從程序中導致異常的代碼處跳出,java虛擬機檢測尋找和try關鍵字匹配的處理該異常的catch塊,如果找到,將控制權交到catch塊中的代碼,然后繼續往下執行程序,try塊中發生異常的代碼不會被重新執行。如果沒有找到處理該異常的catch塊,在所有的finally塊代碼被執行和當前線程的所屬的ThreadGroup的uncaughtException方法被調用后,遇到異常的當前線程被中止。
異常的結構
異常的繼承結構:Throwable為基類,Error和Exception繼承Throwable,RuntimeException和IOException等繼承Exception。Error和RuntimeException及其子類成為未檢查異常(unchecked),其它異常成為已檢查異常(checked)。
Error異常
Error表示程序在運行期間出現了十分嚴重、不可恢復的錯誤,在這種情況下應用程序只能中止運行,例如JAVA 虛擬機出現錯誤。Error是一種unchecked Exception,編譯器不會檢查Error是否被處理,在程序中不用捕獲Error類型的異常。一般情況下,在程序中也不應該拋出Error類型的異常。
RuntimeException異常
Exception異常包括RuntimeException異常和其他非RuntimeException的異常。RuntimeException 是一種Unchecked Exception,即表示編譯器不會檢查程序是否對RuntimeException作了處理,在程序中不必捕獲RuntimException類型的異常,也不必在方法體聲明拋出RuntimeException類。RuntimeException發生的時候,表示程序中出現了編程錯誤,所以應該找出錯誤修改程序,而不是去捕獲RuntimeException。
Checked Exception異常
Checked Exception異常,這也是在編程中使用最多的Exception,所有繼承自Exception并且不是RuntimeException的異常都是checked Exception,上圖中的IOException和ClassNotFoundException。JAVA 語言規定必須對checked Exception作處理,編譯器會對此作檢查,要么在方法體中聲明拋出checked Exception,要么使用catch語句捕獲checked Exception進行處理,不然不能通過編譯。
在聲明方法時候拋出異常
語法:throws(略)
為什么要在聲明方法拋出異常?
方法是否拋出異常與方法返回值的類型一樣重要。假設方法拋出異常卻沒有聲明該方法將拋出異常,那么客戶程序員
可以調用這個方法而且不用編寫處理異常的代碼。那么,一旦出現異常,那么這個異常就沒有合適的異常控制器來解決。
為什么拋出的異常一定是已檢查異常?RuntimeException與Error可以在任何代碼中產生,它們不需要由程序員顯示的拋出,一旦出現錯誤,那么相應的異常會被自動拋出。遇到Error,程序員一般是無能為力的;遇到RuntimeException,那么一定是程序存在邏輯錯誤,要對程序進行修改;只有已檢查異常才是程序員所關心的,程序應該且僅應該拋出或處理已檢查異常。而已檢查異常是由程序員拋出的,這分為兩種情況:客戶程序員調用會拋出異常的庫函數;客戶程序員自己使用throw語句拋出異常。
注意:覆蓋父類某方法的子類方法不能拋出比父類方法更多的異常,所以,有時設計父類的方法時會聲明拋出異常,但實際的實現方法的代碼卻并不拋出異常,這樣做的目的就是為了方便子類方法覆蓋父類方法時可以拋出異常。
在方法中如何拋出異常
語法:throw(略)拋出什么異常?
對于一個異常對象,真正有用的信息是異常的對象類型,而異常對象本身毫無意義。比如一個異常對象的類型是ClassCastException,那么這個類名就是唯一有用的信息。所以,在選擇拋出什么異常時,最關鍵的就是選擇異常的類名能夠明確說明異常情況的類。
異常對象通常有兩種構造函數:一種是無參數的構造函數;另一種是帶一個字符串的構造函數,這個字符串將作為這個異常對象除了類型名以外的額外說明。
為什么要創建自己的異常?
當Java內置的異常都不能明確的說明異常情況的時候,需要創建自己的異常。需要注意的是,唯一有用的就是類型名這個信息,所以不要在異常類的設計上花費精力。
throw和throws的區別 /** * Java學習交流QQ群:589809992 我們一起學Java! */publicclassTestThrow{publicstaticvoidmain(String[] args) { try{ //調用帶throws聲明的方法,必須顯式捕獲該異常//否則,必須在main方法中再次聲明拋出throwChecked(- 3); }catch(Exception e) { System.out.println(e.getMessage()); } //調用拋出Runtime異常的方法既可以顯式捕獲該異常,//也可不理會該異常throwRuntime( 3); }publicstaticvoidthrowChecked( inta) throwsException { if(a 》 0) { //自行拋出Exception異常//該代碼必須處于try塊里,或處于帶throws聲明的方法中thrownewException( “a的值大于0,不符合要求”); } } publicstaticvoidthrowRuntime( inta) { if(a 》 0) { //自行拋出RuntimeException異常,既可以顯式捕獲該異常//也可完全不理會該異常,把該異常交給該方法調用者處理thrownewRuntimeException( “a的值大于0,不符合要求”); } } }
補充:throwChecked函數的另外一種寫法如下所示:
publicstaticvoidthrowChecked( inta) { if(a 》 0) { //自行拋出Exception異常//該代碼必須處于try塊里,或處于帶throws聲明的方法中try{ thrownewException( “a的值大于0,不符合要求”); } catch(Exception e) { // TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace(); } } }
注意:此時在main函數里面throwChecked就不用try異常了。
應該在聲明方法拋出異常還是在方法中捕獲異常?
處理原則:捕捉并處理哪些知道如何處理的異常,而傳遞哪些不知道如何處理的異常
使用finally塊釋放資源
finally關鍵字保證無論程序使用任何方式離開try塊,finally中的語句都會被執行。在以下三種情況下會進入finally塊:
(1) try塊中的代碼正常執行完畢。
(2) 在try塊中拋出異常。
(3) 在try塊中執行return、break、continue。
因此,當你需要一個地方來執行在任何情況下都必須執行的代碼時,就可以將這些代碼放入finally塊中。當你的程序中使用了外界資源,如數據庫連接,文件等,必須將釋放這些資源的代碼寫入finally塊中。
必須注意的是:在finally塊中不能拋出異常。JAVA異常處理機制保證無論在任何情況下必須先執行finally塊然后再離開try塊,因此在try塊中發生異常的時候,JAVA虛擬機先轉到finally塊執行finally塊中的代碼,finally塊執行完畢后,再向外拋出異常。如果在finally塊中拋出異常,try塊捕捉的異常就不能拋出,外部捕捉到的異常就是finally塊中的異常信息,而try塊中發生的真正的異常堆棧信息則丟失了。請看下面的代碼:
Connection con = null; try{ con = dataSource.getConnection(); …… } catch(SQLException e) { …… throwe; //進行一些處理后再將數據庫異常拋出給調用者處理} finally{ try{ con.close(); } catch(SQLException e) { e.printStackTrace(); …… } }
運行程序后,調用者得到的信息如下
java.lang.NullPointerException
at myPackage.MyClass.method1(methodl.java:266)
而不是我們期望得到的數據庫異常。這是因為這里的con是null的關系,在finally語句中拋出了NullPointerException,在finally塊中增加對con是否為null的判斷可以避免產生這種情況。
丟失的異常
請看下面的代碼:
publicvoidmethod2() { try{ …… method1(); //method1進行了數據庫操作}catch(SQLException e) { …… thrownewMyException( “發生了數據庫異常:”+e.getMessage); } } publicvoidmethod3() { try{ method2(); } catch(MyException e) { e.printStackTrace(); …… } }
上面method2的代碼中,try塊捕獲method1拋出的數據庫異常SQLException后,拋出了新的自定義異常MyException。這段代碼是否并沒有什么問題,但看一下控制臺的輸出:
MyException:發生了數據庫異常:對象名稱 ‘MyTable’ 無效。at MyClass.method2(MyClass.java: 232) at MyClass.method3( MyClass.java: 255)
原始異常SQLException的信息丟失了,這里只能看到method2里面定義的MyException的堆棧情況;而method1中發生的數據庫異常的堆棧則看不到,如何排錯呢,只有在method1的代碼行中一行行去尋找數據庫操作語句了。
JDK的開發者們也意識到了這個情況,在JDK1.4.1中,Throwable類增加了兩個構造方法,public Throwable(Throwable cause)和public Throwable(String message,Throwable cause),在構造函數中傳入的原始異常堆棧信息將會在printStackTrace方法中打印出來。但對于還在使用JDK1.3的程序員,就只能自己實現打印原始異常堆棧信息的功能了。實現過程也很簡單,只需要在自定義的異常類中增加一個原始異常字段,在構造函數中傳入原始異常,然后重載printStackTrace方法,首先調用類中保存的原始異常的printStackTrace方法,然后再調用super.printStackTrace方法就可以打印出原始異常信息了。可以這樣定義前面代碼中出現的MyException類:
importjava.io.PrintStream; importjava.io.PrintWriter;publicclassMyExceptionextendsException{privatestaticfinallongserialVersionUID = 1L; //原始異常privateThrowable cause; //構造函數publicMyException(Throwable cause) {this.cause = cause; } publicMyException(String s,Throwable cause) { super(s); this.cause = cause; } //重載printStackTrace方法,打印出原始異常堆棧信息publicvoidprintStackTrace() { if(cause != null) { cause.printStackTrace(); }super.printStackTrace(); } publicvoidprintStackTrace(PrintStream s) { if(cause != null) { cause.printStackTrace(s); } super.printStackTrace(s); }publicvoidprintStackTrace(PrintWriter s) { if(cause != null) { cause.printStackTrace(s); }super.printStackTrace(s); } }
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