1棱诱、概述

當(dāng)方法內(nèi)部發(fā)生一項(xiàng)錯(cuò)誤時(shí)藻雪，該方法會(huì)創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象傳遞給運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)（runtime system），這個(gè)對(duì)象被稱為異常對(duì)象魁索，包含錯(cuò)誤的類型、發(fā)生位置盼铁，程序狀態(tài)等一系列信息粗蔚。

當(dāng)一個(gè)方法拋出異常時(shí)，運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)會(huì)沿著調(diào)用棧尋找該異常的處理方式 饶火。

下圖中鹏控，調(diào)用棧下面的方法調(diào)用了上面的方法，層層嵌套肤寝，一共四層：

1.png

調(diào)用第三個(gè)方法時(shí)拋出了一個(gè)異常当辐，運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)就會(huì)沿著調(diào)用棧反向?qū)ふ以摦惓５奶幚沓绦颍?dāng)該異常類型與某個(gè)異常處理程序聲明的異常類型一致時(shí)鲤看，系統(tǒng)就將該異常交給它處理缘揪。

2.png

如果系統(tǒng)沒能找到合適的異常處理程序，系統(tǒng)將會(huì)終止义桂。

2找筝、異常類型

java提供了兩種處理異常的方式：

• 使用try語句捕獲異常并處理；
• 使用throws關(guān)鍵字列出要拋出的異常類型慷吊，代表在本方法內(nèi)不做處理袖裕，但是調(diào)用該方法的方法必須處理該異常或者繼續(xù)拋出溉瓶。

并不是所有異常都需要顯式處理（這里的處理代表在程序內(nèi)部捕獲或者拋出）急鳄，比如IOException、SQLException等是必須要處理的堰酿，而NullPointerException疾宏、ArithmeticException、IndexOutOfBoundsException等可以不作處理胞锰。

理解這一點(diǎn)灾锯，就要弄清異常的基本分類。

2.1 Checked Exception

這類異常是應(yīng)用程序可以預(yù)見并能夠恢復(fù)的錯(cuò)誤嗅榕，比如顺饮，應(yīng)用程序需要用戶輸入一個(gè)文件名，然后程序?qū)?duì)這個(gè)文件進(jìn)行讀寫操作凌那。假如用戶輸入的文件名不存在兼雄，拋出java.io.FileNotFoundException，應(yīng)用程序應(yīng)該捕獲這個(gè)異常并提醒用戶。類似這種異常就屬于checked exception也榄。

除了Error、RuntimeException以及兩者的子類南蹂，所有異常都屬于checked exception佃乘。

Error與runtime exception合稱為unchecked exception囱井。

2.2 Error

Error一般來說是應(yīng)用程序外部引起的異常，應(yīng)用程序通常不能預(yù)見并恢復(fù)趣避。比如庞呕，程序順利打開了一個(gè)文件，但是由于硬件或者操作系統(tǒng)故障程帕，不能夠讀取文件中的內(nèi)容住练，程序就會(huì)拋出java.io.IOError。

Error類型的異常不是必須處理的異常愁拭，當(dāng)然讲逛，你也可以選擇處理它。

2.3 Runtime Exception

runtime exception一般來說是程序內(nèi)部引起的異常岭埠，應(yīng)用程序通常能夠預(yù)見并恢復(fù)盏混。這類異常的出現(xiàn)一般暗示程序存在bug。比如惜论，還是文件操作的例子括饶，由于邏輯錯(cuò)誤，傳入的文件名為空值来涨，程序就會(huì)拋出一個(gè)NullPointerException图焰。

雖然可以讓程序捕獲runtime exception，但更合適的做法是剔除引起這類異常的bug蹦掐。

java的異常類層次圖如下：

3.png

3技羔、 異常的捕獲

checked exception必須捕獲，而unchecked exception的捕獲不是必須的卧抗。例如：

import java.io .*;
import java.util.List;
import java.util.ArrayList;

public class ListOfNumbers {
    private List<Integer> list;
    private static final int SIZE = 10;

    public ListOfNumbers() {
        list = new ArrayList<Integer>(SIZE);
        for (int i = 0; i < SIZE; i++) {
            list.add(new Integer(i));
        }
    }

    public void writeList() {
        try {
            // FileWriter的構(gòu)造方法 throws IOException, checked exception類型藤滥，必須捕獲
            PrintWriter out = new PrintWriter(new FileWriter("OutFile.txt"));

            for (int i = 0; i < SIZE; i++) {
             // get(int)方法throws IndexOutOfBoundsException，RuntimeException的子類社裆，unchecked exception類型拙绊，不是必須要捕獲的
                out.println("Value at: " + i + " = " + list.get(i));
            }
            out.close();
        } catch (IOException e) {  //捕獲IOException
            //...
        }
    }
}

unchecked exception在一些特殊的情況下也可以選擇捕獲它，比如上面的程序泳秀，現(xiàn)在既要捕獲IOException标沪，也要捕獲IndexOutOfBoundsException，改寫如下：

    public void writeList() {
        try {
            // FileWriter的構(gòu)造方法 throws IOException, checked exception類型嗜傅，必須捕獲
            PrintWriter out = new PrintWriter(new FileWriter("OutFile.txt"));

            for (int i = 0; i < SIZE; i++) {
            // get(int)方法throws IndexOutOfBoundsException金句，RuntimeException的子類，unchecked exception類型吕嘀，不是必須要捕獲的
                out.println("Value at: " + i + " = " + list.get(i));
            }
            out.close();
        } catch (IndexOutOfBoundsException e) {  //捕獲IndexOutOfBoundsException
            //...
        } catch (IOException e) {  //捕獲IOException
            //...
        }

    }

如果要同時(shí)捕獲的異常存在繼承關(guān)系违寞，即某個(gè)異常時(shí)另一個(gè)異常的子類贞瞒，必須把父類異常寫在子類異常后面，否則會(huì)報(bào)編譯錯(cuò)誤趁曼。但是军浆，無論有幾個(gè)捕獲語句，最終至多會(huì)進(jìn)入一個(gè)catch語句挡闰。

例如：

    public class Example {

        public void test() throws IOException {
            throw new IOException();
        }

        public static void main(String args[]) {

            Example example = new Example();

            try {
                example.test();
            } catch (IOException e) {
                System.out.println("捕獲了子類異常");
            } catch (Exception e) {
                System.out.println("捕獲了父類異常");
            }

        }

    }

上例中瘾敢，IOException是Exception的子類，如果方法拋出了IOException異常尿这，會(huì)進(jìn)入第一個(gè)catch子句，但不會(huì)進(jìn)入第二個(gè)catch語句庆杜；如果拋出的是非IOException的其他Exception子類異常射众，則會(huì)直接進(jìn)入第二個(gè)catch子句。也就是說晃财，不會(huì)同時(shí)進(jìn)入兩個(gè)catch子句叨橱。

從Java SE 7以后，一個(gè)catch塊可以捕獲多個(gè)異常断盛，上面的捕獲語句可簡寫為：

catch (IndexOutOfBoundsException | IOException ex) {
    ...
}

需要注意的是罗洗，這種情況下，catch的參數(shù)（上例中的“ex”）默認(rèn)是final的钢猛，不能夠在catch塊中對(duì)它再次賦值伙菜。

無論異常是否發(fā)生，try代碼塊退出后命迈，finally代碼塊都會(huì)執(zhí)行贩绕，常常用于釋放資源。例如：

    public void writeList() {
        PrintWriter out = null;
        try {
            out = new PrintWriter(new FileWriter("OutFile.txt"));

            for (int i = 0; i < SIZE; i++) {
                out.println("Value at: " + i + " = " + list.get(i));
            }

        } catch (IOException e) {  
        ...
        } finally {  //釋放資源
            if (out != null) {
                out.close();
            }
        }
    }

有三種情況可導(dǎo)致try代碼塊退出：

• new FileWriter("OutFile.txt")拋出IOException
• list.get(i)拋出IndexOutOfBoundsException
• 無異常拋出壶愤，代碼執(zhí)行完畢

無論發(fā)生了上面的那種情況淑倾，運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)都會(huì)保證finally代碼塊中的程序執(zhí)行。

需要注意的是征椒，如果在執(zhí)行try-catch代碼塊的時(shí)候JVM退出了娇哆，或者執(zhí)行try-catch代碼塊的線程被中斷或者殺死，或者使用了System.exit()函數(shù)等勃救，finally代碼塊有可能不被執(zhí)行碍讨。

帶有返回值的函數(shù)中使用了try-catch-finally塊，且返回值與是否發(fā)生異常有關(guān)蒙秒，則應(yīng)該避免將返回值寫在finally塊中垄开，因?yàn)闊o論是否會(huì)發(fā)生異常，都會(huì)按照finally塊的返回值税肪，而忽略try-catch任何地方的返回值溉躲。例如：

   public int test() {
        InputStream in = null;
        try {
            File f = new File("F:\test.txt");
            in = new FileInputStream(f);
            return 1;
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            return 2;
        } finally {
            try {
                in.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return 3;
        }
    }

上例中榜田，無論是否會(huì)拋出IOException，都不會(huì)返回1或2锻梳，只會(huì)返回3箭券。

在try中聲明的一個(gè)或多個(gè)資源，在程序結(jié)束后應(yīng)該關(guān)閉疑枯，通常我們是在finally代碼塊中完成這項(xiàng)工作辩块。

從java 7開始，提供了一種更為簡潔有效的寫法： try-with-resources語句荆永。

使用形式如下：

   static String readFirstLineFromFile(String path) throws IOException {
        try (BufferedReader br =
                     new BufferedReader(new FileReader(path))) {
            return br.readLine();
        }
    }

try-with-resources確保{}內(nèi)的程序執(zhí)行完畢后自動(dòng)關(guān)閉資源废亭，所有實(shí)現(xiàn)了java.lang.AutoCloseable接口（java 7新增的接口，java.lang.Closeable的父接口具钥，）的對(duì)象都可以當(dāng)作資源豆村。

4、throw與throws

捕獲異常的前提是有方法拋出了異常骂删。

throw關(guān)鍵字用于在方法體內(nèi)部掌动，發(fā)生錯(cuò)誤的地方拋出異常。如：

    public Object pop() {
        Object obj;

        if (size == 0) {  //棧為空宁玫，拋出異常
            throw new EmptyStackException();
        }

        obj = objectAt(size - 1);
        setObjectAt(size - 1, null);
        size--;
        return obj;
    }

該方法用于從棧中彈出棧頂元素粗恢，但是，如果棧為空就不能進(jìn)行這項(xiàng)操作欧瘪，所以就會(huì)拋出EmptyStackException異常眷射。

當(dāng)其他方法調(diào)用pop()方法時(shí)，就應(yīng)該考慮到pop()可能會(huì)拋出的異常佛掖，如果如果pop()拋出的Unchecked Exception凭迹，可以不做額外的處理；如果pop()拋出的是checked Exception則必須進(jìn)行處理苦囱，可以用try-catch捕獲嗅绸，也可以選擇在本方法內(nèi)不做捕獲，繼續(xù)用throws關(guān)鍵字拋出撕彤，如：

public void callPop() throws EmptyStackException {
    //...
    pop();  //該方法可能會(huì)拋出EmptyStackException
    //...
}

實(shí)際上鱼鸠，一個(gè)異常很多時(shí)候是由于另一個(gè)cause異常引起的，因?yàn)?cause 自身也會(huì)有 cause羹铅，依此類推蚀狰，就形成了鏈?zhǔn)疆惓?Chained Exceptions)。例如：

try {
    //...
} catch (IOException e) {  //捕獲到IOException時(shí)职员，拋出另一個(gè)異常
    throw new SampleException("Other IOException", e);
}

Throwable有一種構(gòu)造函數(shù)可以接受Throwable類型的參數(shù)作為引起該異常的cause麻蹋，Throwable類的initCause(Throwable)、getCause()可以設(shè)置cause信息焊切、獲取cause信息扮授。