异常就是程序运行过程中阻止当前方法或作用域继续执行的问题;
任何程序都不能保证完全正常运行,当发生异常时,需要我们去处理异常,特别是一些比较重要的场景,异常处理的逻辑也会比较复杂,比如:给用户提示、保存当前用户操作或改动、未完成的业务回滚、释放程序占用的资源等。
在Java中,Throwable异常类是所有异常类的祖先,任何异常类都继承于Throwable类;
Throwable类主要有两个子类:Error类、Exception类
Error异常类是系统异常,比如:虚拟机错误(VirtualMachineError)、线程死锁(ThreadDeath)等,Error类异常一旦发生,程序将会崩溃
Exception是开发中我们最常见的一般异常,这种异常原因可能是程序代码编写错误,环境问题,用户输入错误等异常
Exception异常一般分为:运行时异常(RuntimeException)也称为非检查异常、检查异常;
非检查异常常见的有:输出空指针时的异常,数组下标越界异常,类型转换异常,算术异常(比如0作为分母)等,运行时异常会由Java虚拟机自动捕获,自动抛出,一般是我们写的代码本身有问题,需要改进我们的代码来解决
检查异常的原因有可能是:文件异常(不存在或者权限)、数据库连接异常、网络连接异常等,这种异常系统不会自动捕获,需要我们手动添加捕获处理的语句
我们通常使用try-catch以及try-catch-finally代码块来处理异常
try代码块中是可能发生异常的语句,当程序确实发生异常了,try块中程序会中止执行,并且抛出异常给catch块进行处理,catch根据需要去处理异常、记录错误日志等,看一个简单示例:
1 import java.util.Scanner; 2 3 public class Ceshi { 4 public static void main(String[] args){ 5 try{ 6 System.out.println("请输入一个整数:"); 7 Scanner input = new Scanner(System.in); 8 int a = input.nextInt(); 9 System.out.println("您输入的是:" + a); 10 }catch(Exception e){ 11 System.out.println("输入异常"); 12 e.printStackTrace(); //打印异常信息 13 } 14 System.out.println("程序执行结束"); 15 } 16 }
这是一个最简单的异常处理,通过Scanner获取用户输入,当用户正确输入时程序正常执行,当然catch块不会被执行,但是用户如果输入的不是整数,那么就会抛出异常给catch块,可以利用printStackTrace()方法打印具体的异常,注意无论程序是否异常try-catch外的语句都会被正常执行,错误结果如下:
根据结果可以看到我们输入字符串"3s"之后,抛出了异常并且提示输入异常,最后但是try-catch后面的语句正常执行,抛出的e.printStackTrace()会在最后被打印出来,可以看出来是Ceshi.java第就行发生了异常产生了终止,那么就是在a接收输入这一行语句中发生的异常,那么在这一行之后的所有try块中的语句便终止执行
另外如果try中的代码会抛出好几个类型的异常,那么我们需要多个catch块来处理,并且加上finally进行善后处理工作
1 import java.util.Scanner; 2 import java.util.InputMismatchException; 3 import java.lang.ArithmeticException; 4 public class Ceshi { 5 public static void main(String[] args){ 6 Scanner input = new Scanner(System.in); 7 try{ 8 System.out.println("请输入分子:"); 9 int a = input.nextInt(); 10 System.out.println("您输入分母:"); 11 int b = input.nextInt(); 12 System.out.println("计算结果是:" + a*1.0/b); 13 }catch(InputMismatchException e){ 14 System.out.println("请输入整数"); 15 e.printStackTrace(); //打印异常信息 16 }catch(ArithmeticException e){ 17 System.out.println("分母不能为0"); 18 e.printStackTrace(); //打印异常信息 19 }catch(Exception e){ 20 System.out.println("其他未知异常"); 21 e.printStackTrace(); 22 }finally{ 23 input.close(); 24 } 25 System.out.println("程序执行结束"); 26 } 27 }
以上的处理就比较合理了,首先保证输入是整数,如果都是整数那么分母为0也会抛出异常,最后如果还有我们考虑不到的异常,那么就通过Exception父类抛出异常,catch异常块从上到下一般是是由小到大或者由子类到父类的异常类抛出,就是从作用范围来说从细节到整体,Exception异常类抛出必须放在最后面,这样能抛出我们开发中遇到的所有异常,另外finally块建议带上,当遇到异常时,他可以释放前面还未操作的系统资源,比如例子中的关闭输入,这样能提高程序的健壮性,如果try和catch中有返回值,那么finally中的语句会在try和catch语句块中的return返回值返回到调用者之前,获得该返回值,我们可以在程序中输出他们,但是放在try-catch-finally外返回值时在finally是无法获取到的,只能获取前面的变量值
Java中方法异常抛出,因为很多代码我们会写到方法中,为了便于管理,我们可以在专门的方法中处理异常,所以我们可以将方法中的异常向上抛出,可以写一个方法来简单抛出异常,代码如下:
1 public void divide(int a,int b) throws Exception { 2 if(b == 0){ 3 throw new Exception("除数不能为零!"); 4 }else{ 5 System.out.println("结果为:" + a*1.0/b); 6 } 7 }
当该方法被调用时,那么如果发生异常,异常将抛出到调用的语句块中,我们可以在调用的时候进行处理,比如:
1 public void complte() { 2 try{ 3 divide(5,0); //此时发生异常,调用方法将异常抛出到这里 4 }catch(Exception e){ 5 System.out.println(e.getMessage()); //此处捕获异常,将方法中定义的异常信息抛出 6 } 7 }
这样就把方法中的异常抛出并进行了处理,另外我们还可以不在complte方法中抛出,还可以向上抛出,由上面调用该方法时抛出异常,代码如下:
public void complte() throws Exception { /** * 省略方法中的代码 */ divide(5,0); //将里面的异常抛出到调用complte方法的位置 }
这样的话异常继续向上抛出,最终还是按照第二段代码的方式来处理异常,所以用throws关键字声明此方法向上抛出异常,用throw关键字来抛出异常
自定义异常
除了利用系统的异常我们还可以自定义异常,以便适应我们情景的需要,简单定义个异常类:
1 public class CeshiException extends Exception { 2 3 public CeshiException(){ 4 5 } 6 7 public CeshiException(String message){ 8 super(message); 9 } 10 }
注意,自定义异常类必须继承于Exception异常类,里面定义了一个有参数的构造方法来自定义异常信息,无参的构造方法是为了实例化类时,默认不会发生错误,那么我们可以在方法中具体来使用这个自定义异常类了:
1 public class ChainTest { 2 3 /** 4 * test1():抛出自定义异常 5 * test2():调用test1(),捕获自定义异常,并且包装成运行时异常,抛出新异常 6 * main方法中,调用test2(),尝试捕获test2()方法抛出的异常 7 */ 8 public static void main(String[] args) { 9 ChainTest ct = new ChainTest(); 10 try{ 11 ct.test2(); 12 }catch(Exception e){ 13 e.printStackTrace(); 14 } 15 } 16 17 public void test1() throws CeshiException{ 18 throw new CeshiException("原始自定义异常抛出"); 19 } 20 21 public void test2(){ 22 try { 23 test1(); 24 } catch (CeshiException e) { 25 // TODO Auto-generated catch block 26 RuntimeException newExc = 27 new RuntimeException("抛出新运行时异常"); 28 newExc.initCause(e); //引用原始异常方法,异常链 29 throw newExc; 30 } 31 } 32 }
根据代码可以看出,main方法调用test2方法并捕获test2方法抛出的异常,而test2方法中运行test1并捕获test1方法中抛出的自定义异常,并且自己也抛出一个新的运行时异常抛出到main方法中,而test1方法通过声明自定义异常类实现了抛出自定义异常类中的异常方法,将异常抛出到test2中,这样就好比一连串的异常抛出和异常处理,同时结合了自定义异常,这样就形成了一个小型的异常链,就好像链式反应一样去抛出异常
最后,总结一下,通过try-catch来处理异常,并不能避免错误的存在性,而是尽量提高程序的健壮性,减小程序错误而带来的安全风险和损失,我们不能一味的用try-catch来屏蔽错误,我们应该采用合理的逻辑算法来解决程序设计的不足,try-catch只是一个作为辅助使用,不可以过分依赖;
在多重catch块之后,最好加个catch(Exception e){}来处理其他可能会被遗漏的未知的异常,对于不太确定的异常,可以加上try-catch来处理潜在的风险;
对于异常一定要尽量去处理,千万不要只是简单地使用e.printStackTrace();来打印错误信息,这样就失去了异常处理的意义;
具体如何处理异常,应该根据不同的业务需求和异常类型来确定;
最后要善于在try-catch块后面添加finally语句块,释放系统资源的占用,比如网络连接、数据库连接、文件关闭等;
什么时候怎么使用异常,还需要自己以后在开发中慢慢的熟悉