Java 常用異常整理

填坑异旧,整理下Java的常用異常潦刃。正確使用異常在實際編碼中非常重要,但面試中的意義相對較小规伐,因為對異常的理解和應(yīng)用很難通過幾句話或幾行代碼考查出來,不過我們至少應(yīng)答出三點:異常類的繼承關(guān)系匣缘、常用異常類猖闪、常用異常類的使用場景,下文將圍繞這三點介紹肌厨。

異常類的繼承關(guān)系


Java中培慌,所有異常都繼承自Throwable類(一個完整可用的類)。整體上分為Error柑爸、Exception兩個大類吵护,Exception大類又分為UncheckedException(繼承于RuntimeException)和CheckedException(繼承于Exception,但不繼承于RuntimeException)表鳍。

為了幫助理解馅而,我在每個類別下都給出了兩個常用子類,如Error包括OutOfMemoryError进胯、AssertionError等用爪;UncheckedException包括NullPointerException、IllegalArgumentException胁镐;CheckedException包括IOException偎血、InterruptedException诸衔。面試畫異常類的繼承關(guān)系時,要求能清楚的說明幾個類別并分類別舉幾個常用的異常類颇玷。

常用異常類


下面分類別擴充一下常用的異常類笨农,字典序排序:

需要著重理解的是UncheckedException。

上述異常類都是很常見的帖渠,但其中幾個異常類設(shè)計的不好谒亦,需要注意:

????·ConcurrentModificationException:實現(xiàn)“快速失敗”的機制,但實際上空郊,“快速失敗”機制本身仍然無法保證并發(fā)環(huán)境下安全性份招,參考源碼|從源碼分析非線程安全集合類的不安全迭代器 。因此狞甚,雖然該異常很常見锁摔,不要去依賴它。

????·JSONException:常見于json字符串解析失敗的情況哼审,但遮蔽了大量的失敗細節(jié)谐腰,往往很難根據(jù)該異常作出處理。如果項目中大量使用json涩盾,建議使用第三方的json解析庫十气,如gson等恢暖。

????·UnsupportedOperationException:這是一種編碼上的惡性妥協(xié)迫筑,經(jīng)常在抽象類的成員方法中被用戶主動拋出轴踱,表示該方法還未實現(xiàn)等耀销,但由于是UncheckedException盛垦,運行期才能夠發(fā)現(xiàn)宏所,完全無益于編碼期間的安全性冗懦。自己編碼時盡量不要使用景殷。

????·SQLException:與JSONException原因相似离福,但其遮蔽的失敗細節(jié)范圍更廣杖狼。同時,SQLException還是一個CheckedException妖爷,在不能解決問題的情況下蝶涩,又使代碼變的臃腫不堪。建議同絮识。如果做Java Web開發(fā)绿聘,熱門的ORM庫都能解決上述問題。

常用異常類的使用場景

常用異常還是有點多次舌,下面分別講解上述三個類別的使用場景熄攘,并在每個類別中選一個例子進行講解。

Error

Error通常描述了系統(tǒng)級的錯誤彼念,并且程序猿無法主動處理——當然挪圾,系統(tǒng)級錯誤也有可能由代碼間接導致浅萧,這不在我們的討論范圍內(nèi)。發(fā)生系統(tǒng)級錯誤的時候哲思,系統(tǒng)環(huán)境已經(jīng)不健康了洼畅,因此,Error不強制捕獲或聲明棚赔,也就是不強制處理帝簇,一般情況下只需要把異常信息記錄下來(如果能記下當時的系統(tǒng)快照更好)。

OutOfMemoryError

當可用內(nèi)存不足時靠益,會由JVM拋出OutOfMemoryError丧肴。一般由三種原因?qū)е拢?/p>

????·堆設(shè)置過小,不滿足正常的內(nèi)存需求

????·代碼中存在內(nèi)存泄露胧后,占用了大量內(nèi)存而不能被回收

????·選擇的GC算法與某些極端的應(yīng)用場景不匹配闪湾,內(nèi)存碎片過多,沒有足夠大的連續(xù)空間分配給對象

JVM拋出OutOfMemoryError前绩卤,會嘗試進行一次Full GC,如果GC后可用內(nèi)存還是不足江醇,才會拋出OutOfMemoryError濒憋。因此,這時程序猿必然無法主動處理這一問題陶夜,只能等程序崩潰后再去查證原因凛驮。

查證OutOfMemoryError的技巧足以單開一篇文章了,本文不作深入条辟。

UncheckedException

嚴格來說黔夭,Error也可以被劃歸UncheckedException,但我們更習慣用UncheckedException描述運行期發(fā)生羽嫡,通常由于代碼問題直接引起的程序相關(guān)的錯誤本姥,并且程序猿無法主動處理。注意區(qū)分杭棵,系統(tǒng)級錯誤都應(yīng)該用Error描述婚惫。UncheckedException發(fā)生的大部分情況是代碼寫挫了,因此魂爪,UncheckedException也不強制捕獲或聲明先舷,也就是不強制處理,一般情況下記下日志即可滓侍。

不同的是蒋川,如果可能,要保證UncheckedException是可控的(在異常被動拋出前檢查并主動拋出)撩笆。

JSONException就是不可控的捺球。

NullPointerException

NullPointerException是最常見的UncheckedException缸浦。如果在一個空指針上引用方法或變量等,則運行期會拋出NullPointerException懒构〔图茫空指針讓程序變的不可控:如果任由空指針在程序運行期隨意傳遞、使用胆剧,我們將無法確定程序的行為絮姆,也無法確定捕獲NullPointerException時程序所處的狀態(tài)。

解決這一問題的方法很簡單:

????·盡早檢查并主動拋出異常

????·單獨秩霍、提前處理邊界條件

????·盡量不使用null表示狀態(tài)篙悯,特別是在集合中

前兩條原則通用于大部分UncheckedException,可參考String#toLowerCase()的例子铃绒。第三條原則需要在代碼的健壯與簡潔之間做出權(quán)衡鸽照,有限保證簡潔清晰,需要健壯再去健壯颠悬。

CheckedException

猴子對CheckedException的理解不到位矮燎,如果各位有更好的理解希望能交流一下。以下講猴子“不到位”的理解赔癌。

CheckedException描述了外部環(huán)境導致的不太嚴重的錯誤诞外,程序猿應(yīng)該主動處理。注意與系統(tǒng)級錯誤區(qū)分灾票,系統(tǒng)級錯誤通常是不可恢復的峡谊。因此,CheckedException強制捕獲或聲明刊苍,程序猿必須處理既们。記錄日志,包裝后再次拋出正什,在方法簽名中聲明啥纸,是三種最常見的做法。

同UncheckedException一樣埠忘,CheckedException也要保證是可控的脾拆。對CheckedException的可控性要求更高,不僅要主動檢查莹妒,還要在捕獲到異常時名船,作出合適的處理。

不過旨怠,猴子認為大量CheckedException的存在就是個錯誤渠驼。比如FileAlreadyExistsException,更應(yīng)該由用戶主動檢查發(fā)現(xiàn)鉴腻,而不應(yīng)該依賴于異常迷扇。對于可以處理的異常百揭,本質(zhì)上相當于控制流問題,用異常去表達反而讓控制流變模糊蜓席。不過有時候猴子寫小項目器一,也會為了簡化代碼,直接將相關(guān)異常聲明在方法簽名中厨内,并一路聲明干到main方法祈秕。恩,everything is a trade-off雏胃。

IOException

產(chǎn)生IOException的原因非常多请毛,但很多時候我們并不關(guān)心細節(jié)原因,因為文件系統(tǒng)是一個不太可控的因素瞭亮,這時我們可以以IOException為粒度處理方仿;某些需要關(guān)心細節(jié)的異常情況,則應(yīng)使用IOException的子類统翩,以分情況處理仙蚜。

前面總結(jié)的FileAlreadyExistsException、FileNotFoundException厂汗、UnknownHostException等鳍征,都是IOException的子類。這三種異常恰好都是可以處理的面徽。

? ??挖坑,InterruptedException也相當重要匣掸,后面要專門寫一篇來整理趟紊。

總結(jié)

實際的編碼工作中,我們應(yīng)正確的使用異常表達代碼設(shè)計碰酝,并盡可能使用JDK提供的異常類霎匈。JDK內(nèi)置了非常多的異常類,我們只需要掌握一些常用的異常類送爸,然后舉一反三铛嘱。

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