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Java提高篇——Java 异常处理

发布时间:2016-07-29 10:00:07
异常的概念异常是程序中的一些错误,但并不是所有的错误都是异常,并且错误有时候是可以避免的。比如说,你的代码少了一个分号,那么运行出来结果是提示是错误java.lang.Error;如果你用System.out.println(11/0),那么你是因为你用0做了除数,会抛出java ...

Java提高篇——Java 异常处理

异常的概念

异常是程序中的一些错误,但并不是所有的错误都是异常,并且错误有时候是可以避免的。

比如说,你的代码少了一个分号,那么运行出来结果是提示是错误java.lang.Error;如果你用System.out.println(11/0),那么你是因为你用0做了除数,会抛出java.lang.ArithmeticException的异常。

异常发生的原因有很多,通常包含以下几大类:

  • 用户输入了非法数据。
  • 要打开的文件不存在。
  • 网络通信时连接中断,或者JVM内存溢出。

这些异常有的是因为用户错误引起,有的是程序错误引起的,还有其它一些是因为物理错误引起的。-

要理解Java异常处理是如何工作的,你需要掌握以下三种类型的异常:

  • 检查性异常:最具代表的检查性异常是用户错误或问题引起的异常,这是程序员无法预见的。例如要打开一个不存在文件时,一个异常就发生了,这些异常在编译时不能被简单地忽略。
  • 运行时异常: 运行时异常是可能被程序员避免的异常。与检查性异常相反,运行时异常可以在编译时被忽略。
  • 错误: 错误不是异常,而是脱离程序员控制的问题。错误在代码中通常被忽略。例如,当栈溢出时,一个错误就发生了,它们在编译也检查不到的。

 

异常指不期而至的各种状况,如:文件找不到、网络连接失败、除0操作、非法参数等。异常是一个事件,它发生在程序运行期间,干扰了正常的指令流程。

Java语言在设计的当初就考虑到这些问题,提出异常处理的框架的方案,所有的异常都可以用一个异常类来表示,不同类型的异常对应不同的子类异常(目前我们所说的异常包括错误概念),定义异常处理的规范,在JDK1.4版本以后增加了异常链机制,从而便于跟踪异常。

Java异常是一个描述在代码段中发生异常的对象,当发生异常情况时,一个代表该异常的对象被创建并且在导致该异常的方法中被抛出,而该方法可以选择自己处理异常或者传递该异常。

异常的体系结构

Java把异常当作对象来处理,并定义一个基类java.lang.Throwable作为所有异常的超类。

在Java API中已经定义了许多异常类,这些异常类分为两大类,错误Error和异常Exception

Java异常层次结构图如下图所示:

Java提高篇——Java 异常处理

从图中可以看出所有异常类型都是内置类Throwable的子类,因而Throwable在异常类的层次结构的顶层。

接下来Throwable分成了两个不同的分支,一个分支是Error,它表示不希望被程序捕获或者是程序无法处理的错误另一个分支是Exception,它表示用户程序可能捕捉的异常情况或者说是程序可以处理的异常。其中异常类Exception又分为运行时异常(RuntimeException)和非运行时异常。

Java异常又可以分为不受检查异常(Unchecked Exception)和检查异常(Checked Exception)。

 

下面将详细讲述这些异常之间的区别与联系:

  • ErrorError类对象由 Java 虚拟机生成并抛出,大多数错误与代码编写者所执行的操作无关。例如,Java虚拟机运行错误(Virtual MachineError),当JVM不再有继续执行操作所需的内存资源时,将出现 OutOfMemoryError。这些异常发生时,Java虚拟机(JVM)一般会选择线程终止;还有发生在虚拟机试图执行应用时,如类定义错误(NoClassDefFoundError)、链接错误(LinkageError)。这些错误是不可查的,因为它们在应用程序的控制和处理能力之 外,而且绝大多数是程序运行时不允许出现的状况。对于设计合理的应用程序来说,即使确实发生了错误,本质上也不应该试图去处理它所引起的异常状况。在Java中,错误通常是使用Error的子类描述。
  • Exception:在Exception分支中有一个重要的子类RuntimeException(运行时异常),该类型的异常自动为你所编写的程序定义ArrayIndexOutOfBoundsException(数组下标越界)、NullPointerException(空指针异常)、ArithmeticException(算术异常)、MissingResourceException(丢失资源)、ClassNotFoundException(找不到类)等异常,这些异常是不检查异常,程序中可以选择捕获处理,也可以不处理。这些异常一般是由程序逻辑错误引起的,程序应该从逻辑角度尽可能避免这类异常的发生;而RuntimeException之外的异常我们统称为非运行时异常,类型上属于Exception类及其子类,从程序语法角度讲是必须进行处理的异常,如果不处理,程序就不能编译通过。如IOExceptionSQLException等以及用户自定义的Exception异常,一般情况下不自定义检查异常。

 Java提高篇——Java 异常处理注意

ErrorException的区别:Error通常是灾难性的致命的错误,是程序无法控制和处理的,当出现这些异常时,Java虚拟机(JVM)一般会选择终止线程;Exception通常情况下是可以被程序处理的,并且在程序中应该尽可能的去处理这些异常。

  • 检查异常:在正确的程序运行过程中,很容易出现的、情理可容的异常状况,在一定程度上这种异常的发生是可以预测的,并且一旦发生该种异常,就必须采取某种方式进行处理。

♠提示

除了RuntimeException及其子类以外,其他的Exception类及其子类都属于检查异常,当程序中可能出现这类异常,要么使用try-catch语句进行捕获,要么用throws子句抛出,否则编译无法通过。

  • 不受检查异常包括RuntimeException及其子类和Error

♠提示

不受检查异常为编译器不要求强制处理的异常,检查异常则是编译器要求必须处置的异常。

Java 异常的处理机制

Java的异常处理本质上是抛出异常捕获异常

  • 抛出异常:要理解抛出异常,首先要明白什么是异常情形(exception condition),它是指阻止当前方法或作用域继续执行的问题。其次把异常情形和普通问题相区分,普通问题是指在当前环境下能得到足够的信息,总能处理这个错误。对于异常情形,已经无法继续下去了,因为在当前环境下无法获得必要的信息来解决问题,你所能做的就是从当前环境中跳出,并把问题提交给上一级环境,这就是抛出异常时所发生的事情。抛出异常后,会有几件事随之发生。首先,是像创建普通的java对象一样将使用new在堆上创建一个异常对象;然后,当前的执行路径(已经无法继续下去了)被终止,并且从当前环境中弹出对异常对象的引用。此时,异常处理机制接管程序,并开始寻找一个恰当的地方继续执行程序,这个恰当的地方就是异常处理程序或者异常处理器,它的任务是将程序从错误状态中恢复,以使程序要么换一种方式运行,要么继续运行下去。

举个简单的例子,假使我们创建了一个学生对象Student的一个引用stu,在调用的时候可能还没有初始化。所以在使用这个对象引用调用其他方法之前,要先对它进行检查,可以创建一个代表错误信息的对象,并且将它从当前环境中抛出,这样就把错误信息传播到更大的环境中。

if(stu == null){  throw new NullPointerException();}

原标题:Java提高篇——Java 异常处理

关键词:JAVA

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