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异常处理

使用Java异常处理机制：

把可能会发生错误的代码放进try语句块中。

当程序检测到出现了一个错误时会抛出一个异常对象。

异常处理代码会捕获并处理这个错误。

catch语句块中的代码用于处理错误。

当异常发生时，程序控制流程由try语句块跳转到catch语句块。

不管是否有异常发生，finally语句块中的语句始终保证被执行。

如果没有提供合适的异常处理代码，JVM将会结束掉整个应用程序。

 异常分类:

Throwable类有两个直接子类：

Exception：出现的问题是可以被捕获的；

Error：系统错误，通常由JVM处理。

可捕获的异常又可以分为两类：

（1）Check异常:直接派生自Exception的异常类，必须被捕获或再次声明抛出

（2）Runtime异常：派生自RuntimeException的异常类。使用throw语句可以随时抛出这种异常对象： throw new ArithmeticException(…);

JDK1.4 以上提供了assert语句，允许程序在运行期间判断某个条件是否满足，不满足时，抛出AssertionError，例如：

异常的“多态”特性

可以有多个catch语句块，每个代码块捕获一种异常。在某个try块后有两个不同的catch 块捕获两个相同类型的异常是语法错误。

使用catch语句，只能捕获Exception类及其子类的对象。因此，一个捕获Exception对象的catch语句块可以捕获所有“可捕获”的异常。

将catch(Exception e)放在别的catch块前面会使这些catch块都不执行，因为Java不会编译这些catch块。

“finally”的功用

资源泄露：当一个资源不再被某应用程序使用，但此程序并未向系统声明不再使用此资源时发生这种情况

finally语句块主要用于解决资源泄露问题，它位于catch语句块之后，JVM保证它们一定执行。

注意：finally语句块中也可能发生异常，如果这种情况发生，先前的异常被放弃。

动手动脑：多层的异常捕获

比较两个代码的区别：

CatchWho1.java 

 1 public class CatchWho { 
 2     public static void main(String[] args) { 
 3         try {
 4                 try {
 5                     throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(); 
 6                 } 
 7                 catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e) { 
 8                        System.out.println(  "ArrayIndexOutOfBoundsException" +  "/内层try-catch"); 
 9                 }
10             throw new ArithmeticException(); 
11         }
12         catch(ArithmeticException e) { 
13             System.out.println("发生ArithmeticException"); 
14         } 
15         catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e) { 
16            System.out.println(  "ArrayIndexOutOfBoundsException" + "/外层try-catch"); 
17         } 
18     } 
19 }

结果：

catchwho2.java

 1 public class CatchWho2 { 
 2     public static void main(String[] args) { 
 3         try {
 4                 try { 
 5                     throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(); 
 6                 } 
 7                 catch(ArithmeticException e) { 
 8                     System.out.println( "ArrayIndexOutOfBoundsException" + "/内层try-catch"); 
 9                 }
10             throw new ArithmeticException(); 
11         } 
12         catch(ArithmeticException e) { 
13             System.out.println("发生ArithmeticException"); 
14         } 
15         catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e) { 
16             System.out.println( "ArrayIndexOutOfBoundsException" + "/外层try-catch"); 
17         } 
18     } 
19 }

结果：

 分析：catchwho1按照内外层的try catch代码块一步一步执行

catchwho2结果的原因是内存try里的异常并没有被catch(ArithmeticException e)捕获到，故该字段异常，不执行此try catch块下的其他内容，而是此异常的ArrayIndexOutOfBoundsException()对象被外层的catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e)捕获，打印出相应结果。

辨析：finally语句块一定会执行吗？

 1 public class SystemExitAndFinally {
 2     public static void main(String[] args)
 3     {
 4         try{
 5             System.out.println("in main");
 6             throw new Exception("Exception is thrown in main");
 7                     //System.exit(0);
 8         }
 9         catch(Exception e){
10             System.out.println(e.getMessage());
11             System.exit(0);
12         }
13         finally{
14             System.out.println("in finally");
15         }
16     }
17 }

结果：

 结论：在exit(0)下， finally里的语句块不会执行。

特别注意： 当有多层嵌套的finally时，异常在不同的层次抛出 ，在不同的位置抛出，可能会导致不同的finally语句块执行顺序。

如何跟踪异常的传播路径？

当程序中出现异常时，JVM会依据方法调用顺序依次查找有关的错误处理程序。

可使用printStackTrace 和 getMessage方法了解异常发生的情况： printStackTrace：打印方法调用堆栈。

每个Throwable类的对象都有一个getMessage方法，它返回一个字串，这个字串是在Exception构造函数中传入的，通常让这一字串包含特定异常的相关信息。

 1 // UsingExceptions.java
 2 // Demonstrating the getMessage and printStackTrace
 3 // methods inherited into all exception classes.
 4 public class PrintExceptionStack {
 5    public static void main( String args[] ){
 6       try {
 7          method1();
 8       }
 9       catch ( Exception e ) {
10          System.err.println( e.getMessage() + "\n" );
11          e.printStackTrace();
12       }
13    }
14    public static void method1() throws Exception {
15       method2();
16    }
17    public static void method2() throws Exception{
18       method3();
19    }
20    public static void method3() throws Exception{
21       throw new Exception( "Exception thrown in method3" );
22    }
23 }

输出结果：

 

 受控与不受控的异常

throws语句：throws语句表明某方法中可能出现某种（或多种）异常，但它自己不能处理这些异常，而需要由调用者来处理。 当一个方法包含throws子句时，需要在调用此方法的代码中使用try/catch/finally进行捕获，或者是重新对其进行声明，否则编译时报错。

throws语句中声明的异常称为受控（checked）的异常，通常直接派生自Exception类。

RuntimeException（其基类为Exception） 和Error（基类为Throwable）称为非受控的异常。这种异常不用在throws语句中声明。

 1 import java.io.*; 
 2  
 3 public class CheckedExceptionDemo { 
 4     public static void main(String[] args)  { 
 5         try { 
 6             BufferedReader buf = new BufferedReader( 
 7                 new InputStreamReader(System.in));    //抛出受控的异常
 8             System.out.print("请输入整数: "); 
 9             int input = Integer.parseInt(buf.readLine()); //有可能引发运行时异常
10             System.out.println("input x 10 = " + (input*10)); 
11       } 
12         //以下异常处理语句块是必须的，否则无法通过编译
13         catch(IOException e) { 
14             System.out.println("I/O错误"); 
15         } 
16         //以下异常处理语句块可以省略，不影响编译，但在运行时出错
17         catch(NumberFormatException e) { 
18             System.out.println("输入必须为整数"); 
19         }
20     } 
21 }

一个方法可以声明抛出多个异常：    int g(float h) throws OneException,TwoException { …… }

 1 import java.io.*;
 2 public class ThrowMultiExceptionsDemo { 
 3     public static void main(String[] args) { 
 4       try { 
 5             throwsTest(); 
 6        } 
 7         catch(IOException e) { 
 8             System.out.println("捕捉异常"); 
 9         }
10     }
11     private static void throwsTest()  throws ArithmeticException,IOException { 
12         System.out.println("这只是一个测试"); 
13         // 程序处理过程假设发生异常
14         throw new IOException(); 
15         //throw new ArithmeticException(); 
16     } 
17 }

在有继承关系中，一个子类的throws子句抛出的异常，不能是其基类同名方法抛出的异常对象的父类。

自定义异常与异常处理链

介绍一种被广泛使用的异常处理方法——通过自定义异常类捕获并处理业务逻辑错误 。

 1 class MyException extends Exception{
 2     public MyException(String Message) {
 3         super(Message);
 4     }
 5     public MyException(String message, Throwable cause) {
 6         super(message, cause);
 7     }
 8      public MyException(Throwable cause) {
 9         super(cause);
10     }
11 }
12 public class ExceptionLinkInRealWorld {
13    public static void main(String args[]){
14       try {
15          throwExceptionMethod();  //有可能抛出异常的方法调用
16       }
17       catch ( MyException e ){
18          System.err.println( e.getMessage() +"--1");
19          System.err.println(e.getCause().getMessage()+"--2");
20       }
21       catch ( Exception e ){
22          System.err.println("Exception handled in main--3" );
23       }
24       doesNotThrowException(); //不抛出异常的方法调用
25    }
26    public static void throwExceptionMethod() throws MyException{
27       try {
28          System.out.println( "Method throwException--4" );
29          throw new Exception("系统运行时引发的特定的异--W");  // 产生了一个特定的异常
30       }
31       catch( Exception e ){
32          System.err.println("Exception handled in method throwException--5" );
33          //转换为一个自定义异常，再抛出
34          throw new MyException("在方法执行时出现异常-W",e);
35       }
36       finally {
37          System.err.println("Finally executed in throwException--6" );
38       }
39       // any code here would not be reached
40    }
41    public static void doesNotThrowException()
42    {
43       try {
44          System.out.println( "Method doesNotThrowException--7" );
45       }
46       catch( Exception e ){
47          System.err.println( e.toString() );
48       }
49       finally {
50          System.err.println("Finally executed in doesNotThrowException--8" );
51       }
52       System.out.println("End of method doesNotThrowException--9" );
53    }
54 }
55 
56 //45

ExceptionLinkInRealWorld.java

结果：

在实际开发中，可以参照ExceptionLinkInRealWorld.java 示例的做法，定义一些与业务逻辑相关的自定义异常类，供上层代码进行捕获，从而能更精确地反映系统真实运行情况并及时进行处理。

关于开发中异常处理的建议

在中间层组件中抛出异常，在界面层组件中捕获异常，在底层组件中捕获JVM抛出的“只有程序员能看懂的”异常，转换为中间层的业务逻辑异常，再由界面层捕获以提供有意义的信息。

自身能够处理的异常，不要再向外界抛出。

尽可能地在靠近异常发生的地方捕获并处理异常。

尽可能地捕获最具体的异常类型，不要在中间层用 catch(Exception)“吃掉”所有异常。

在开发阶段捕获并显示所有异常信息，发布阶段要移除部分代码，以避免“过于专业”的异常信息困扰用户，特别地，系统发布之后，不要将服务端异常的详细信息发给客户端，以免被黑客利用。