深入探討Java中的異常與錯(cuò)誤處理
Java中的異常處理機(jī)制已經(jīng)比較成熟，我們的Java程序到處充滿了異常的可能，如果對這些異常不做預(yù)先的處理，那么將來程序崩潰就無從調(diào)試，很難找到異常所在的位置。本文將探討一下Java中異常與錯(cuò)誤的處理方法，一起來看看。
異常與錯(cuò)誤：
異常：
在Java中程序的錯(cuò)誤主要是語法錯(cuò)誤和語義錯(cuò)誤，一個(gè)程序在編譯和運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的錯(cuò)誤我們統(tǒng)一稱之為異常，它是VM(虛擬機(jī))通知你的一種方式，通過這種方式，VM讓你知道，你(開發(fā)人員)已經(jīng)犯了個(gè)錯(cuò)誤，現(xiàn)在有一個(gè)機(jī)會來修改它。Java中使用異常類來表示異常，不同的異常類代表了不同的異常。但是在Java中所有的異常都有一個(gè)基類，叫做Exception。
錯(cuò)誤：
它指的是一個(gè)合理的應(yīng)用程序不能截獲的嚴(yán)重的問題。大多數(shù)都是反常的情況。錯(cuò)誤是VM的一個(gè)故障(雖然它可以是任何系統(tǒng)級的服務(wù))。所以，錯(cuò)誤是很難處理的，一般的開發(fā)人員(當(dāng)然不是你)是無法處理這些錯(cuò)誤的，比如內(nèi)存溢出。 和異常一樣，在Java中用錯(cuò)誤類來表示錯(cuò)誤，不同的錯(cuò)誤類代表了不同的錯(cuò)誤。 但是在Java中所有的錯(cuò)誤都有一個(gè)基類，叫做Error。
綜上，我們可以知道異常和錯(cuò)誤最本質(zhì)的區(qū)別就是異常能被開發(fā)人員處理而錯(cuò)誤時(shí)系統(tǒng)本來自帶的，一般無法處理也不需要我們程序員來處理。
1.一個(gè)異常是在一個(gè)程序執(zhí)行過程中出現(xiàn)的一個(gè)事件，它中斷了正常指令的運(yùn)行
2.錯(cuò)誤，偏離了可接受的代碼行為的一個(gè)動作或?qū)嵗?/p>
異常的結(jié)構(gòu)分類：
1、運(yùn)行時(shí)異常(未檢查異常)
2、編譯時(shí)異常(已檢查異常)
運(yùn)行異常即是RuntimeException;其余的全部為編譯異常
在Java中異常Exception和錯(cuò)誤Error有個(gè)共同的父類Throwable。
Error Exception
runtimeException幾個(gè)子類
1、 java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException
數(shù)組索引越界異常。當(dāng)對數(shù)組的索引值為負(fù)數(shù)或大于等于數(shù)組大小時(shí)拋出。
2、java.lang.ArithmeticException
算術(shù)條件異常。譬如：整數(shù)除零等。
3、java.lang.NullPointerException
空指針異常。當(dāng)應(yīng)用試圖在要求使用對象的地方使用了null時(shí)，拋出該異常。譬如：調(diào)用null對象的實(shí)例方法、訪問null對象的
屬性、計(jì)算null對象的長度、使用throw語句拋出null等等
4、java.lang.ClassNotFoundException
找不到類異常。當(dāng)應(yīng)用試圖根據(jù)字符串形式的類名構(gòu)造類，而在遍歷CLASSPAH之后找不到對應(yīng)名稱的class文件時(shí)，拋出
該異常。
對異常的處理：
try{}catch{}
try{}catch{}finally{}無論有無異常finally代碼塊都會被執(zhí)行
try{}finally{}也是可以組合使用的但是catch{}finally{}不可以
注意：在繼承關(guān)系中，子類覆蓋父類的方法，拋出異常的范圍不能比父類更寬泛
異常的使用
在異常的使用這一部分主要是演示代碼，都是我們平常寫代碼的過程中會遇到的(當(dāng)然只是一小部分)，拋磚引玉嗎!
例1. 這個(gè)例子主要通過兩個(gè)方法對比來演示一下有了異常以后代碼的執(zhí)行流程。
- public static void testException1() {
- int[] ints = new int[] { 1, 2, 3, 4 };
- System.out.println("異常出現(xiàn)前");
- try {
- System.out.println(ints[4]);
- System.out.println("我還有幸執(zhí)行到嗎");// 發(fā)生異常以后，后面的代碼不能被執(zhí)行
- } catch (IndexOutOfBoundsException e) {
- System.out.println("數(shù)組越界錯(cuò)誤");
- }
- System.out.println("異常出現(xiàn)后");
- }
- /*output:
- 異常出現(xiàn)前
- 數(shù)組越界錯(cuò)誤
- 常出現(xiàn)后
- */
- public static void testException2() {
- int[] ints = new int[] { 1, 2, 3, 4 };
- System.out.println("異常出現(xiàn)前");
- System.out.println(ints[4]);
- System.out.println("我還有幸執(zhí)行到嗎");// 發(fā)生異常以后，他后面的代碼不能被執(zhí)行
- }
首先指出例子中的不足之處，IndexOutofBoundsException是一個(gè)非受檢異常，所以不用try…catch…顯示捕捉，但是我的目的是對同一個(gè)異常用不同的處理方式，看它會有什么不同的而結(jié)果(這里也就只能用它將就一下了)。異常出現(xiàn)時(shí)***個(gè)方法只是跳出了try塊，但是它后面的代碼會照樣執(zhí)行的。但是第二種就不一樣了直接跳出了方法，比較強(qiáng)硬。從***個(gè)方法中我們看到，try…catch…是一種”事務(wù)性”的保障，它的目的是保證程序在異常的情況下運(yùn)行完畢，同時(shí)它還會告知程序員程序中出錯(cuò)的詳細(xì)信息(這種詳細(xì)信息有時(shí)要依賴于程序員設(shè)計(jì))。
例2. 重新拋出異常
- public class Rethrow {
- public static void readFile(String file) throws FileNotFoundException {
- try {
- BufferedInputStream in = new BufferedInputStream(new FileInputStream(file));
- } catch (FileNotFoundException e) {
- e.printStackTrace();
- System.err.println("不知道如何處理該異?；蛘吒静幌胩幚硭?，但是不做處理又不合適，這是重新拋出異常交給上一級處理");
- //重新拋出異常
- throw e;
- }
- }
- public static void printFile(String file) {
- try {
- readFile(file);
- } catch (FileNotFoundException e) {
- e.printStackTrace();
- }
- }
- public static void main(String[] args) {
- printFile("D:/file");
- }
- }
異常的本意是好的，讓我們試圖修復(fù)程序，但是現(xiàn)實(shí)中我們修復(fù)的幾率很小，我們很多時(shí)候就是用它來記錄出錯(cuò)的信息。如果你厭倦了不停的處理異常，重新拋出異常對你來說可能是一個(gè)很好的解脫。原封不動的把這個(gè)異常拋給上一級，拋給調(diào)用這個(gè)方法的人，讓他來費(fèi)腦筋吧。這樣看來，java異常(當(dāng)然指的是受檢異常)又給我們平添很多麻煩，盡管它的出發(fā)點(diǎn)是好的。
例3. 異常鏈的使用及異常丟失
- ExceptionA,ExceptionB,ExceptionC
- public class ExceptionA extends Exception {
- public ExceptionA(String str) {
- super();
- }
- }
- public class ExceptionB extends ExceptionA {
- public ExceptionB(String str) {
- super(str);
- }
- }
- public class ExceptionC extends ExceptionA {
- public ExceptionC(String str) {
- super(str);
- }
- }
異常丟失的情況：
- public class NeverCaught {
- static void f() throws ExceptionB{
- throw new ExceptionB("exception b");
- }
- static void g() throws ExceptionC {
- try {
- f();
- } catch (ExceptionB e) {
- ExceptionC c = new ExceptionC("exception a");
- throw c;
- }
- }
- public static void main(String[] args) {
- try {
- g();
- } catch (ExceptionC e) {
- e.printStackTrace();
- }
- }
- }
- /*
- exception.ExceptionC
- at exception.NeverCaught.g(NeverCaught.java:12)
- at exception.NeverCaught.main(NeverCaught.java:19)
- */
為什么只是打印出來了ExceptionC而沒有打印出ExceptionB呢?這個(gè)還是自己分析一下吧!
上面的情況相當(dāng)于少了一種異常，這在我們排錯(cuò)的過程中非常的不利。那我們遇到上面的情況應(yīng)該怎么辦呢?這就是異常鏈的用武之地：保存異常信息，在拋出另外一個(gè)異常的同時(shí)不丟失原來的異常。
- public class NeverCaught {
- static void f() throws ExceptionB{
- throw new ExceptionB("exception b");
- }
- static void g() throws ExceptionC {
- try {
- f();
- } catch (ExceptionB e) {
- ExceptionC c = new ExceptionC("exception a");
- //異常連
- c.initCause(e);
- throw c;
- }
- }
- public static void main(String[] args) {
- try {
- g();
- } catch (ExceptionC e) {
- e.printStackTrace();
- }
- }
- }
- /*
- exception.ExceptionC
- at exception.NeverCaught.g(NeverCaught.java:12)
- at exception.NeverCaught.main(NeverCaught.java:21)
- Caused by: exception.ExceptionB
- at exception.NeverCaught.f(NeverCaught.java:5)
- at exception.NeverCaught.g(NeverCaught.java:10)
- ... 1 more
- */
這個(gè)異常鏈的特性是所有異常均具備的，因?yàn)檫@個(gè)initCause()方法是從Throwable繼承的。
例4. 清理工作
清理工作對于我們來說是必不可少的，因?yàn)槿绻恍┫馁Y源的操作，比如IO,JDBC。如果我們用完以后沒有及時(shí)正確的關(guān)閉，那后果會很嚴(yán)重，這意味著內(nèi)存泄露。異常的出現(xiàn)要求我們必須設(shè)計(jì)一種機(jī)制不論什么情況下，資源都能及時(shí)正確的清理。這就是finally。
- public void readFile(String file) {
- BufferedReader reader = null;
- try {
- reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream(file)));
- // do some other work
- } catch (FileNotFoundException e) {
- e.printStackTrace();
- } finally {
- try {
- reader.close();
- } catch (IOException e) {
- e.printStackTrace();
- }
- }
- }
例子非常的簡單，是一個(gè)讀取文件的例子。這樣的例子在JDBC操作中也非常的常見。(所以，我覺得對于資源的及時(shí)正確清理是一個(gè)程序員的基本素質(zhì)之一。)
Try…finally結(jié)構(gòu)也是保證資源正確關(guān)閉的一個(gè)手段。如果你不清楚代碼執(zhí)行過程中會發(fā)生什么異常情況會導(dǎo)致資源不能得到清理，那么你就用try對這段”可疑”代碼進(jìn)行包裝，然后在finally中進(jìn)行資源的清理。舉一個(gè)例子：
- public void readFile() {
- BufferedReader reader = null;
- try {
- reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream("file")));
- // do some other work
- //close reader
- reader.close();
- } catch (FileNotFoundException e) {
- e.printStackTrace();
- } catch (IOException e) {
- e.printStackTrace();
- }
- }
我們注意一下這個(gè)方法和上一個(gè)方法的區(qū)別，下一個(gè)人可能習(xí)慣更好一點(diǎn)，及早的關(guān)閉reader。但是往往事與愿違，因?yàn)樵趓eader.close()以前異常隨時(shí)可能發(fā)生，這樣的代碼結(jié)構(gòu)不能預(yù)防任何異常的出現(xiàn)。因?yàn)槌绦驎诋惓３霈F(xiàn)的地方跳出，后面的代碼不能執(zhí)行(這在上面應(yīng)經(jīng)用實(shí)例證明過)。這時(shí)我們就可以用try…finally來改造：
- public void readFile() {
- BufferedReader reader = null;
- try {
- try {
- reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream("file")));
- // do some other work
- // close reader
- } finally {
- reader.close();
- }
- } catch (FileNotFoundException e) {
- e.printStackTrace();
- } catch (IOException e) {
- e.printStackTrace();
- }
- }
及早的關(guān)閉資源是一種良好的行為，因?yàn)闀r(shí)間越長你忘記關(guān)閉的可能性越大。這樣在配合上try…finally就保證萬無一失了(不要嫌麻煩，java就是這么中規(guī)中矩)。
再說一種情況，假如我想在構(gòu)造方法中打開一個(gè)文件或者創(chuàng)建一個(gè)JDBC連接，因?yàn)槲覀円谄渌姆椒ㄖ惺褂眠@個(gè)資源，所以不能在構(gòu)造方法中及早的將這個(gè)資源關(guān)閉。那我們是不是就沒轍了呢?答案是否定的?？匆幌孪旅娴睦樱?/p>
- public class ResourceInConstructor {
- BufferedReader reader = null;
- public ResourceInConstructor() {
- try {
- reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream("")));
- } catch (FileNotFoundException e) {
- e.printStackTrace();
- }
- }
- public void readFile() {
- try {
- while(reader.readLine()!=null) {
- //do some work
- }
- } catch (IOException e) {
- e.printStackTrace();
- }
- }
- public void dispose() {
- try {
- reader.close();
- } catch (IOException e) {
- e.printStackTrace();
- }
- }
- }
這一部分講的多了一點(diǎn)，但是異常確實(shí)是看起來容易用起來難的東西呀，java中還是有好多的東西需要深挖的。
