結構不佳的代碼不能運行,這是Java的基本理念。
發現錯誤的理想時機是在編譯期。然而,編譯器並不能發現所有的錯誤,余下的問題就需要在程序運行時解決。這就需要錯誤能通過某種方式,把適當的信息傳遞給特定的接收者處理。Java中的異常處理的目的在於通過使用少量的代碼來簡化大型、可靠的程序的生成,通過此方式讓你的應用中沒有未處理的錯誤,而且它還帶來了一個明顯的好處:降低錯誤處理代碼的復雜度。
異常,根據字面理解,有意外之意。把它置於代碼層面來理解,即阻止了當前方法或作用域繼續執行。
在Java中,異常被當做對象來處理,其基類是Throwable。
Java從Throwable直接派生出Exception和Error。其中Exception是可以拋出的基本類型,在Java類庫、方法以及運行時故障中都可能拋出Exception型異常;Error表示編譯時和系統錯誤。異常類的結構層次圖如下:
典型的RuntimeException包括NullPointerException, IndexOutOfBoundsException, IllegalArgumentException等;非RuntimeException包括IOException, ClassNotFoundException等。
而按照編譯器檢查方式劃分,異常又可以分為檢查型異常(CheckedException)和非檢查型異常(UncheckedException)。Error和RuntimeException合起來稱為UncheckedException,之所以這麼稱呼,是因為編譯器不檢查方法是否處理或者拋出這兩種類型的異常,因此編譯期間出現這種類型的異常也不會報錯,默認由虛擬機提供處理方式。除了Error和RuntimeException這兩種類型的異常外,其它的異常都稱為Checked異常。
對於checked類型異常,我們要麼對它進行處理,要麼在方法頭使用throws拋出。
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 } }
關於catch需要注意的幾點:
1)、參數的異常類型必須是Throwable類或者其子類。
2)、從上往下的catch語句,其參數類型必須按照從子類到父類順序,因為一旦匹配到一個類型,就會忽略往後的catch。比如IOException必須放到Exception前面,否則編譯器會報錯。
3)、可以有一個或者多個catch語句,甚至如果有finally語句的情況下,可以沒有catch語句,如try-finally。
想要捕獲多個異常,可以使用多個catch語句,JDK7以後提供了另外一種方式:多重捕獲(multi-catch)。
try{ // other code } catch (IOException | SQLException ex) { throw ex; }
4)、不要忽略異常。空的catch塊會使異常達不到應有的目的,除非諸如關閉FileInputStream的時候,因為你還沒有改變文件的狀態,因此不必執行任何恢復動作,並且已經從文件中讀取到所需要的信息,因此不用終止正在進行的操作。
關於finally需要注意的幾點:
1)、finally中的代碼總是會被執行,除非在執行try或者catch語句時虛擬機退出(System.exit(1))。
2)、finally塊可以做一些資源清理工作,如關閉文件、關閉游標等操作。
3)、finally塊不是必須的。
另外,如果在try和finally塊中都執行了return語句,最終返回的將是finally中的return值。
常常想要在捕獲一個異常後拋出另外一個異常,並且希望把原始異常信息保存下來,這就是異常鏈。在JDK1.4以後,Throwable子類在構造器中可以接受一個cause對象作為參數,表示原始異常,通過這樣把原始異常傳遞給新的異常,使得即使在當前位置創建並拋出了新的異常,也能通過這個異常鏈追蹤到異常最初發生的位置。
但在Throwable子類中,只有Error, Exception, RuntimeException三類異常類提供了帶cause參數的構造器,其它類型的異常則需要通過initCause()方法。例如定義了CustomException類,可以這樣使用:
CustomException cmex = new CustomException(); cmex.initCause(new NullPointerException); throw cmex;
這樣一來,CustomException繼承自Exception或RuntimeException,就屬於自定義異常了。
一般來說,自定義異常的作用有以下情形:
1)、將檢查型異常轉換為非檢查型異常。
2)、在產生異常時封裝上下文信息、定義異常碼、收集環境對象,有利於信息的傳遞。
1)、在知道該如何處理的情況下才捕獲異常。
2)、自定義異常類型,用以封裝所有的檢查型異常。
3)、在程序的邊界進行異常捕獲。如服務端相應客戶端的請求,在出口處catch內部有可能產生的異常,並統一throw一個封裝過的異常給客戶端,免得暴露服務端敏感信息。
4)、只針對異常的情況才使用異常。不要在所有的代碼中習慣性地使用try-catch,因為這會影響性能。
5)、拋出與抽象相對的異常。如果方法拋出的異常與它執行的任務沒有明顯的聯系,這種情形會使人不知所措。為了避免這個問題,更高層的實現應該捕獲低層的異常,同時拋出可以按照高層抽象進行解釋的異常,這種做法被稱為異常轉譯(exception translation),如下:
try{ // use lower-level abstraction to do our bidding } catch(LowerLevelException ex){ throw new HigherLevelException(...); }
另外一種特殊的異常轉譯稱為異常鏈,上面已作描述。如果低層的異常對於調試導致高層異常的問題非常有幫助,使用異常鏈就很合適。高層的異常提供訪問方法(Throwable.getCause)來獲得低層的異常。
6)、每個方法拋出的異常要有文檔描述。利用Javadoc的@throws標記,記錄拋出每個異常的條件。如果一個方法可能拋出多個異常,不要使用這些異常類的某個超類。如不要聲明一個方法“throws Exception”或“throws Throwable”,這將沒有任何指導信息。