Java異常簡介和架構(gòu)_動(dòng)力節(jié)點(diǎn)Java學(xué)院整理

Java異常簡介

　　Java異常是Java提供的一種識(shí)別及響應(yīng)錯(cuò)誤的一致性機(jī)制。

　　Java異常機(jī)制可以使程序中異常處理代碼和正常業(yè)務(wù)代碼分離，保證程序代碼更加優(yōu)雅，并提高程序健壯性。在有效使用異常的情況下，異常能清晰的回答what, where, why這3個(gè)問題：異常類型回答了“什么”被拋出，異常堆棧跟蹤回答了“在哪“拋出，異常信息回答了“為什么“會(huì)拋出。
Java異常機(jī)制用到的幾個(gè)關(guān)鍵字：try、catch、finally、throw、throws。
• try        -- 用于監(jiān)聽。將要被監(jiān)聽的代碼(可能拋出異常的代碼)放在try語句塊之內(nèi)，當(dāng)try語句塊內(nèi)發(fā)生異常時(shí)，異常就被拋出。
• catch   -- 用于捕獲異常。catch用來捕獲try語句塊中發(fā)生的異常。
• finally  -- finally語句塊總是會(huì)被執(zhí)行。它主要用于回收在try塊里打開的物力資源(如數(shù)據(jù)庫連接、網(wǎng)絡(luò)連接和磁盤文件)。只有finally塊，執(zhí)行完成之后，才會(huì)回來執(zhí)行try或者catch塊中的return或者throw語句，如果finally中使用了return或者throw等終止方法的語句，則就不會(huì)跳回執(zhí)行，直接停止。
• throw   -- 用于拋出異常。
• throws -- 用在方法簽名中，用于聲明該方法可能拋出的異常。 

下面通過幾個(gè)示例對(duì)這幾個(gè)關(guān)鍵字進(jìn)行簡單了解。

示例一: 了解try和catch基本用法

public class Demo1 {

  public static void main(String[] args) {
    try {
      int i = 10/0;
       System.out.println("i="+i); 
    } catch (ArithmeticException e) {
       System.out.println("Caught Exception"); 
      System.out.println("e.getMessage(): " + e.getMessage()); 
      System.out.println("e.toString(): " + e.toString()); 
      System.out.println("e.printStackTrace():");
      e.printStackTrace(); 
    }
  }
}

運(yùn)行結(jié)果：

Caught Exception
e.getMessage(): / by zero
e.toString(): java.lang.ArithmeticException: / by zero
e.printStackTrace():
java.lang.ArithmeticException: / by zero
    at Demo1.main(Demo1.java:6)

結(jié)果說明：在try語句塊中有除數(shù)為0的操作，該操作會(huì)拋出java.lang.ArithmeticException異常。通過catch，對(duì)該異常進(jìn)行捕獲。

觀察結(jié)果我們發(fā)現(xiàn)，并沒有執(zhí)行System.out.println("i="+i)。這說明try語句塊發(fā)生異常之后，try語句塊中的剩余內(nèi)容就不會(huì)再被執(zhí)行了。 

示例二: 了解finally的基本用法
在"示例一"的基礎(chǔ)上，我們添加finally語句。

public class Demo2 {

  public static void main(String[] args) {
    try {
      int i = 10/0;
       System.out.println("i="+i); 
    } catch (ArithmeticException e) {
       System.out.println("Caught Exception"); 
      System.out.println("e.getMessage(): " + e.getMessage()); 
      System.out.println("e.toString(): " + e.toString()); 
      System.out.println("e.printStackTrace():");
      e.printStackTrace(); 
    } finally {
      System.out.println("run finally");
    }
  }
}

運(yùn)行結(jié)果：

Caught Exception
e.getMessage(): / by zero
e.toString(): java.lang.ArithmeticException: / by zero
e.printStackTrace():
java.lang.ArithmeticException: / by zero
    at Demo2.main(Demo2.java:6)
run finally

結(jié)果說明：最終執(zhí)行了finally語句塊。 

示例三: 了解throws和throw的基本用法
throws是用于聲明拋出的異常，而throw是用于拋出異常。

class MyException extends Exception {
  public MyException() {}
  public MyException(String msg) {
    super(msg);
  }
}

public class Demo3 {

  public static void main(String[] args) {
    try {
      test();
    } catch (MyException e) {
      System.out.println("Catch My Exception");
      e.printStackTrace();
    }
  }
  public static void test() throws MyException{
    try {
      int i = 10/0;
       System.out.println("i="+i); 
    } catch (ArithmeticException e) {
      throw new MyException("This is MyException"); 
    }
  }
}

運(yùn)行結(jié)果：

Catch My Exception
MyException: This is MyException
    at Demo3.test(Demo3.java:24)
    at Demo3.main(Demo3.java:13)

結(jié)果說明：

　　MyException是繼承于Exception的子類。test()的try語句塊中產(chǎn)生ArithmeticException異常(除數(shù)為0)，并在catch中捕獲該異常；接著拋出MyException異常。main()方法對(duì)test()中拋出的MyException進(jìn)行捕獲處理。 

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Java異常架構(gòu)圖

1. Throwable

　　Throwable是 Java 語言中所有錯(cuò)誤或異常的超類。
　　Throwable包含兩個(gè)子類: Error 和 Exception。它們通常用于指示發(fā)生了異常情況。
　　Throwable包含了其線程創(chuàng)建時(shí)線程執(zhí)行堆棧的快照，它提供了printStackTrace()等接口用于獲取堆棧跟蹤數(shù)據(jù)等信息。

2. Exception

　　Exception及其子類是 Throwable 的一種形式，它指出了合理的應(yīng)用程序想要捕獲的條件。

3. RuntimeException 

　　RuntimeException是那些可能在 Java 虛擬機(jī)正常運(yùn)行期間拋出的異常的超類。
　　編譯器不會(huì)檢查RuntimeException異常。例如，除數(shù)為零時(shí)，拋出ArithmeticException異常。RuntimeException是ArithmeticException的超類。當(dāng)代碼發(fā)生除數(shù)為零的情況時(shí)，倘若既"沒有通過throws聲明拋出ArithmeticException異常"，也"沒有通過try...catch...處理該異常"，也能通過編譯。這就是我們所說的"編譯器不會(huì)檢查RuntimeException異常"！
　　如果代碼會(huì)產(chǎn)生RuntimeException異常，則需要通過修改代碼進(jìn)行避免。例如，若會(huì)發(fā)生除數(shù)為零的情況，則需要通過代碼避免該情況的發(fā)生！

4. Error

　　和Exception一樣，Error也是Throwable的子類。它用于指示合理的應(yīng)用程序不應(yīng)該試圖捕獲的嚴(yán)重問題，大多數(shù)這樣的錯(cuò)誤都是異常條件。
　　和RuntimeException一樣，編譯器也不會(huì)檢查Error。 

Java將可拋出(Throwable)的結(jié)構(gòu)分為三種類型：被檢查的異常(Checked Exception)，運(yùn)行時(shí)異常(RuntimeException)和錯(cuò)誤(Error)。

(01) 運(yùn)行時(shí)異常

定義: RuntimeException及其子類都被稱為運(yùn)行時(shí)異常。
特點(diǎn): Java編譯器不會(huì)檢查它。也就是說，當(dāng)程序中可能出現(xiàn)這類異常時(shí)，倘若既"沒有通過throws聲明拋出它"，也"沒有用try-catch語句捕獲它"，還是會(huì)編譯通過。例如，除數(shù)為零時(shí)產(chǎn)生的ArithmeticException異常，數(shù)組越界時(shí)產(chǎn)生的IndexOutOfBoundsException異常，fail-fail機(jī)制產(chǎn)生的ConcurrentModificationException異常等，都屬于運(yùn)行時(shí)異常。
　　雖然Java編譯器不會(huì)檢查運(yùn)行時(shí)異常，但是我們也可以通過throws進(jìn)行聲明拋出，也可以通過try-catch對(duì)它進(jìn)行捕獲處理。
　　如果產(chǎn)生運(yùn)行時(shí)異常，則需要通過修改代碼來進(jìn)行避免。例如，若會(huì)發(fā)生除數(shù)為零的情況，則需要通過代碼避免該情況的發(fā)生！

(02) 被檢查的異常

定義: Exception類本身，以及Exception的子類中除了"運(yùn)行時(shí)異常"之外的其它子類都屬于被檢查異常。
特點(diǎn): Java編譯器會(huì)檢查它。此類異常，要么通過throws進(jìn)行聲明拋出，要么通過try-catch進(jìn)行捕獲處理，否則不能通過編譯。例如，CloneNotSupportedException就屬于被檢查異常。當(dāng)通過clone()接口去克隆一個(gè)對(duì)象，而該對(duì)象對(duì)應(yīng)的類沒有實(shí)現(xiàn)Cloneable接口，就會(huì)拋出CloneNotSupportedException異常。
　　被檢查異常通常都是可以恢復(fù)的。

(03) 錯(cuò)誤

定義: Error類及其子類。
特點(diǎn): 和運(yùn)行時(shí)異常一樣，編譯器也不會(huì)對(duì)錯(cuò)誤進(jìn)行檢查。
　　當(dāng)資源不足、約束失敗、或是其它程序無法繼續(xù)運(yùn)行的條件發(fā)生時(shí)，就產(chǎn)生錯(cuò)誤。程序本身無法修復(fù)這些錯(cuò)誤的。例如，VirtualMachineError就屬于錯(cuò)誤。
　　按照J(rèn)ava慣例，我們是不應(yīng)該是實(shí)現(xiàn)任何新的Error子類的！
對(duì)于上面的3種結(jié)構(gòu)，我們?cè)趻伋霎惓；蝈e(cuò)誤時(shí)，到底該哪一種？《Effective Java》中給出的建議是：對(duì)于可以恢復(fù)的條件使用被檢查異常，對(duì)于程序錯(cuò)誤使用運(yùn)行時(shí)異常。

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