Java语言把程序运行中可能遇到的错误分为两类,一类是非致命性的,通过某种修正后程序还能继续运行,这类错误称为异常(Exception),比如空指针、文件不存在、数组下标越界等;另一类是致命性的,即程序遇到了非常严重的不正常状态,不能简单地恢复执行,这就是错误(Error),例如程序运行过程中,内存耗尽导致的OutOfMemoryError等。
异常分类
Exception类是所有异常类的父类,Error类时所有错误类的父类,这两个类同时又是Throwable类的子类。它们之间的关系如下:
异常分为以下三种:受检异常(必须被处理)、运行时异常(不需要处理)、错误(不需要处理)。
- 受检异常
受检异常(Checked Exception)是程序执行期间发生的严重事件的后果,所有受检异常都是需要在代码中处理的。例如,如果程序从磁盘读入数据,而系统找不到含有数据的文件,将会发生受检异常,这个异常的类名是FileNotFoundException,发生的原因可能是用户给程序提供了一个错误的文件名。
下图列出了Java中一些常见的受检异常类:
- 运行时异常
运行时异常(Runtime Exception)通常是程序中逻辑错误的结果。例如,数组下标越界导致IndexOutOfBoundsException异常,被0除导致ArithmeticException异常。虽然可以添加代码来处理运行时异常,但一般只需要修改程序中的错误即可。运行时异常的所有类都是RuntimeException的子类。
下图列出了Java中一些常见的运行时异常类:
- 错误
错误(Error)是标准类Error或其后代类的一个对象。它是指发生了不正确的情况,如内存溢出。这些情况都比较严重,一般很难通过程序处理。例如OOM(OutOfMemoryError),简单的解决方法就是通过设置Java程序的启动参数来设置运行时内存大小。
异常处理
发生异常时,程序后中断执行,并输出一条信息。对所发生的的异常进行处理就是异常处理。Java提供了更加优秀的解决办法:异常处理机制。异常处理机制能让程序在异常发生时,按照代码的预先设定的异常处理逻辑,针对性地处理异常,让程序尽最大可能恢复正常并继续执行,且保持代码的清晰。
Java异常机制用到的几个关键字:try、catch、finally、throw、throws。
- try :用于监听。将要被监听的代码(可能抛出异常的代码)放在try语句块之内,当try语句块内发生异常时,异常就被抛出。
- catch:用于捕获异常。catch用来捕获try语句块中发生的异常。
- finally:finally语句块总是会被执行。它主要用于回收在try块里打开的物力资源(如数据库连接、网络连接和磁盘文件)。只有finally块,执行完成之后,才会回来执行try或者catch块中的return或者throw语句,如果finally中使用了return或者throw等终止方法的语句,则就不会跳回执行,直接停止。
- throw:用于抛出异常。
- throws:用在方法签名中,用于声明该方法可能抛出的异常。主方法上也可以使用throws抛出。如果在主方法上使用了throws抛出,就表示在主方法里面可以不用强制性进行异常处理,如果出现了异常,就交给JVM进行默认处理,则此时会导致程序中断执行。
- 异常的处理方案
可以在代码中使用:try...catch、try...catch...finally、try...finally 这三种形式来捕获并处理异常。其语法为:
注意:
- catch 不能独立于 try 存在。
- catch里面不能没有内容。
- 在 try/catch 后面添加 finally 块并非强制性要求的。
- try 代码后不能既没 catch 块也没 finally 块。
- finally里面的代码最终一定会执行(除了JVM退出)
- 如果程序可能存在多个异常,需要多个catch进行捕获。
- 异常如果是同级关系,catch谁前谁后没有关系;如果异常之间存在上下级关系,上级需要放在后面。
- 异常的执行流程
自定义异常
在一个大型项目中,可以自定义新的异常类型,但是,保持一个合理的异常继承体系是非常重要的。一个常见的做法是自定义一个BaseException作为“根异常”,然后,派生出各种业务类型的异常。BaseException需要从一个适合的Exception派生,通常建议从RuntimeException派生:
其他业务类型的异常就可以从BaseException派生:
自定义的BaseException应该提供多个构造方法:
上述构造方法实际上都是原样照抄RuntimeException。这样,抛出异常的时候,就可以选择合适的构造方法。