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Java 常见异常种类


 

 
1、什么是异常
 
结构不佳的代码不能运行,这是Java的基本理念。
 
发现错误的理想时机是在编译期。然而,编译器并不能发现所有的错误,余下的问题就需要在程序运行时解决。这就需要错误能通过某种方式,把适当的信息 传递给特定的接收者处理。Java中的异常处理的目的在于通过使用少量的代码来简化大型、可靠的程序的生成,通过此方式让你的应用中没有未处理的错误,而 且它还带来了一个明显的好处:降低错误处理代码的复杂度。
 
异常,根据字面理解,有意外之意。把它置于代码层面来理解,即阻止了当前方法或作用域继续执行。
 
在Java中,异常被当做对象来处理,其基类是Throwable。
 
2、Java中的异常类型
 
Java从Throwable直接派生出Exception和Error。其中Exception是可以抛出的基本类型,在Java类库、方法以及运行时故障中都可能抛出Exception型异常。Exception表示可以恢复的异常,是编译器可以捕捉到的;Error表示编译时和系统错误,表示系统在运行期间出现了严重的错误,属于不可恢复的错误,由于这属于JVM层次的严重错误,因此这种错误会导致程序终止执行。Exception又分为检查异常和运行时异常。
 
异常类的结构层次图如下:
 
 
 
典型的RuntimeException(运行时异常)包括NullPointerException, ClassCastException(类型转换异常),IndexOutOfBoundsException(越界异常), IllegalArgumentException(非法参数异常),ArrayStoreException(数组存储异常),AruthmeticException(算术异常),BufferOverflowException(缓冲区溢出异常)等;
 
 
 
非RuntimeException(检查异常)包括IOException, SQLException,InterruptedException(中断异常-调用线程睡眠时候),NumberFormatException(数字格式化异常)等。
 
而按照编译器检查方式划分,异常又可以分为检查型异常(CheckedException)和非检查型异常 (UncheckedException)。Error和RuntimeException合起来称为UncheckedException,之所以这么 称呼,是因为编译器不检查方法是否处理或者抛出这两种类型的异常,因此编译期间出现这种类型的异常也不会报错,默认由虚拟机提供处理方式。除了Error 和RuntimeException这两种类型的异常外,其它的异常都称为Checked异常。
 
 
 
3、Java如何处理异常
 
3.1 try-catch, try-finally, try-catch-finally
 
对于checked类型异常,我们要么对它进行处理,要么在方法头使用throws抛出。
 
public static void createFile() throws IOException{
    File file = new File("C:/test.txt");
    if(!file.exists()){
            file.createNewFile();
    }
}
public static void main(String[] args) {
    try {
        createFile();
    } catch (IOException ex) {
        // handle exception here
    }
}
关于catch需要注意的几点:
 
1)、参数的异常类型必须是Throwable类或者其子类。
 
2)、从上往下的catch语句,其参数类型必须按照从子类到父类顺序,因为一旦匹配到一个类型,就会忽略往后的catch。比如IOException必须放到Exception前面,否则编译器会报错。
 
3)、可以有一个或者多个catch语句,甚至如果有finally语句的情况下,可以没有catch语句,如try-finally。
 
想要捕获多个异常,可以使用多个catch语句,JDK7以后提供了另外一种方式:多重捕获(multi-catch)。
 
try{
    // other code
} catch (IOException | SQLException ex) {
    throw ex;  
4)、不要忽略异常。空的catch块会使异常达不到应有的目的,除非诸如关闭FileInputStream的时候,因为你还没有改变文件的状态,因此不必执行任何恢复动作,并且已经从文件中读取到所需要的信息,因此不用终止正在进行的操作。
 
关于finally需要注意的几点:
 
1)、finally中的代码总是会被执行,除非在执行try或者catch语句时虚拟机退出(System.exit(1))。
 
2)、finally块可以做一些资源清理工作,如关闭文件、关闭游标等操作。
 
3)、finally块不是必须的。
 
另外,如果在try和finally块中都执行了return语句,最终返回的将是finally中的return值。
3.2 异常链
 
常常想要在捕获一个异常后抛出另外一个异常,并且希望把原始异常信息保存下来,这就是异常链。在JDK1.4以后,Throwable子类在构造器 中可以接受一个cause对象作为参数,表示原始异常,通过这样把原始异常传递给新的异常,使得即使在当前位置创建并抛出了新的异常,也能通过这个异常链 追踪到异常最初发生的位置。
 
但在Throwable子类中,只有Error, Exception, RuntimeException三类异常类提供了带cause参数的构造器,其它类型的异常则需要通过initCause()方法。例如定义了CustomException类,可以这样使用:
 
 
CustomException cmex = new CustomException();
cmex.initCause(new NullPointerException);
throw cmex;
这样一来,CustomException继承自Exception或RuntimeException,就属于自定义异常了。
 
一般来说,自定义异常的作用有以下情形:
 
1)、将检查型异常转换为非检查型异常。
 
2)、在产生异常时封装上下文信息、定义异常码、收集环境对象,有利于信息的传递。
 
4、异常使用指南
 
1)、在知道该如何处理的情况下才捕获异常。
 
2)、自定义异常类型,用以封装所有的检查型异常。
 
3)、在程序的边界进行异常捕获。如服务端相应客户端的请求,在出口处catch内部有可能产生的异常,并统一throw一个封装过的异常给客户端,免得暴露服务端敏感信息。
 
4)、只针对异常的情况才使用异常。不要在所有的代码中习惯性地使用try-catch,因为这会影响性能。
 
5)、抛出与抽象相对的异常。如果方法抛出的异常与它执行的任务没有明显的联系,这种情形会使人不知所措。为了避免这个问题,更高层的实现应该捕获 低层的异常,同时抛出可以按照高层抽象进行解释的异常,这种做法被称为异常转译(exception translation),如下:
 
try{
    // use lower-level abstraction to do our bidding
} catch(LowerLevelException ex){
    throw new HigherLevelException(...);
}
另外一种特殊的异常转译称为异常链,上面已作描述。如果低层的异常对于调试导致高层异常的问题非常有帮助,使用异常链就很合适。高层的异常提供访问方法(Throwable.getCause)来获得低层的异常。
 
6)、每个方法抛出的异常要有文档描述。利用Javadoc的@throws标记,记录抛出每个异常的条件。如果一个方法可能抛出多个异常,不要使 用这些异常类的某个超类。如不要声明一个方法“throws Exception”或“throws Throwable”,这将没有任何指导信息。