java异常处理
异常是程序中的一些错误,但并不是所有的错误都是异常,并且错误有时候是可以避免的。
比如说,你的代码少了一个分号,那么运行出来结果是提示是错误java.lang.Error;如果你用System.out.println(11/0),那么你是因为你用0做了除数,会抛出java.lang.ArithmeticException的异常。
异常发生的原因有很多,通常包含以下几大类:
用户输入了非法数据。
要打开的文件不存在。
网络通信时连接中断,或者JVM内存溢出。
这些异常有的是因为用户错误引起,有的是程序错误引起的,还有其它一些是因为物理错误引起的。-
要理解Java异常处理是如何工作的,你需要掌握以下三种类型的异常:
检查性异常:最具代表的检查性异常是用户错误或问题引起的异常,这是程序员无法预见的。例如要打开一个不存在文件时,一个异常就发生了,这些异常在编译时不能被简单地忽略。
运行时异常:运行时异常是可能被程序员避免的异常。与检查性异常相反,运行时异常可以在编译时被忽略。
错误:错误不是异常,而是脱离程序员控制的问题。错误在代码中通常被忽略。例如,当栈溢出时,一个错误就发生了,它们在编译也检查不到的。
异常指不期而至的各种状况,如:文件找不到、网络连接失败、除0操作、非法参数等。异常是一个事件,它发生在程序运行期间,干扰了正常的指令流程。
Java语言在设计的当初就考虑到这些问题,提出异常处理的框架的方案,所有的异常都可以用一个异常类来表示,不同类型的异常对应不同的子类异常(目前我们所说的异常包括错误概念),定义异常处理的规范,在JDK1.4版本以后增加了异常链机制,从而便于跟踪异常。
Java异常是一个描述在代码段中发生异常的对象,当发生异常情况时,一个代表该异常的对象被创建并且在导致该异常的方法中被抛出,而该方法可以选择自己处理异常或者传递该异常。
异常的体系结构
Java把异常当作对象来处理,并定义一个基类java.lang.Throwable作为所有异常的超类。
在Java API中已经定义了许多异常类,这些异常类分为两大类,错误Error和异常Exception。
Java异常层次结构图如下图所示:
从图中可以看出所有异常类型都是内置类Throwable的子类,因而Throwable在异常类的层次结构的顶层。接下来Throwable分成了两个不同的分支,一个分支是Error,它表示不希望被程序捕获或者是程序无法处理的错误。另一个分支是Exception,它表示用户程序可能捕捉的异常情况或者说是程序可以处理的异常。其中异常类Exception又分为运行时异常(RuntimeException)和非运行时异常。Java异常又可以分为不受检查异常(Unchecked Exception)和检查异常(Checked Exception)。 下面将详细讲述这些异常之间的区别与联系:Error:Error类对象由 Java 虚拟机生成并抛出,大多数错误与代码编写者所执行的操作无关。例如,Java虚拟机运行错误(Virtual MachineError),当JVM不再有继续执行操作所需的内存资源时,将出现 OutOfMemoryError。这些异常发生时,Java虚拟机(JVM)一般会选择线程终止;还有发生在虚拟机试图执行应用时,如类定义错误(NoClassDefFoundError)、链接错误(LinkageError)。这些错误是不可查的,因为它们在应用程序的控制和处理能力之 外,而且绝大多数是程序运行时不允许出现的状况。对于设计合理的应用程序来说,即使确实发生了错误,本质上也不应该试图去处理它所引起的异常状况。在Java中,错误通常是使用Error的子类描述。Exception:在Exception分支中有一个重要的子类RuntimeException(运行时异常),该类型的异常自动为你所编写的程序定义ArrayIndexOutOfBoundsException(数组下标越界)、NullPointerException(空指针异常)、ArithmeticException(算术异常)、MissingResourceException(丢失资源)、ClassNotFoundException(找不到类)等异常,这些异常是不检查异常,程序中可以选择捕获处理,也可以不处理。这些异常一般是由程序逻辑错误引起的,程序应该从逻辑角度尽可能避免这类异常的发生;而RuntimeException之外的异常我们统称为非运行时异常,类型上属于Exception类及其子类,从程序语法角度讲是必须进行处理的异常,如果不处理,程序就不能编译通过。如IOException、SQLException等以及用户自定义的Exception异常,一般情况下不自定义检查异常。Java的异常处理本质上是抛出异常和捕获异常。
抛出异常:要理解抛出异常,首先要明白什么是异常情形(exception condition),它是指阻止当前方法或作用域继续执行的问题。其次把异常情形和普通问题相区分,普通问题是指在当前环境下能得到足够的信息,总能处理这个错误。对于异常情形,已经无法继续下去了,因为在当前环境下无法获得必要的信息来解决问题,你所能做的就是从当前环境中跳出,并把问题提交给上一级环境,这就是抛出异常时所发生的事情。抛出异常后,会有几件事随之发生。首先,是像创建普通的java对象一样将使用new在堆上创建一个异常对象;然后,当前的执行路径(已经无法继续下去了)被终止,并且从当前环境中弹出对异常对象的引用。此时,异常处理机制接管程序,并开始寻找一个恰当的地方继续执行程序,这个恰当的地方就是异常处理程序或者异常处理器,它的任务是将程序从错误状态中恢复,以使程序要么换一种方式运行,要么继续运行下去。
举个简单的例子,假使我们创建了一个学生对象Student的一个引用stu,在调用的时候可能还没有初始化。所以在使用这个对象引用调用其他方法之前,要先对它进行检查,可以创建一个代表错误信息的对象,并且将它从当前环境中抛出,这样就把错误信息传播到更大的环境中。
if(stu ==null){thrownewNullPointerException();
}
这就抛出了异常,它将在其他的地方得到执行或者处理,具体是哪个地方后面将很快介绍,代码中出现的throw是一个关键字,暂时先不做过多讲解,后面会详细讲解。
捕获异常:在方法抛出异常之后,运行时系统将转为寻找合适的异常处理器(exception handler)。潜在的异常处理器是异常发生时依次存留在调用栈中的方法的集合。当异常处理器所能处理的异常类型与方法抛出的异常类型相符时,即为合适的异常处理器。运行时系统从发生异常的方法开始,依次回查调用栈中的方法,直至找到含有合适异常处理器的方法并执行。当运行时系统遍历调用栈而未找到合适的异常处理器,则运行时系统终止。同时,意味着Java程序的终止。
提示
对于运行时异常、错误和检查异常,Java技术所要求的异常处理方式有所不同。
由于运行时异常及其子类的不可查性,为了更合理、更容易地实现应用程序,Java规定,运行时异常将由Java运行时系统自动抛出,允许应用程序忽略运行时异常。
对于方法运行中可能出现的Error,当运行方法不欲捕捉时,Java允许该方法不做任何抛出声明。因为,大多数Error异常属于永远不能被允许发生的状况,也属于合理的应用程序不该捕捉的异常。
对于所有的检查异常,Java规定:一个方法必须捕捉,或者声明抛出方法之外。也就是说,当一个方法选择不捕捉检查异常时,它必须声明将抛出异常。
Java异常处理涉及到五个关键字,分别是:try、catch、finally、throw、throws。下面将骤一介绍,通过认识这五个关键字,掌握基本异常处理知识。
•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。
问题:
一 .这种异常机制有什么缺点呢?
1.无法穷举所有异常情况:因为人类的知识是有限的,异常情况总比可以考虑到的情况多,总有漏网之鱼
2.错误处理代码和业务实现代码混杂严重影响程序的可读性,会增加程序维护的难度。
二.java异常有几种?
1. java认为checked异常都是可以再编译阶段被处理的异常,所以它强制程序处理所有的checked异常,而Runtime异常无须处理,java程序必须显式处理checked异常,如果程序没有处理,则在编译时会发生错误,无法通过编译。
2. checked异常体现了java设计哲学:没有完善处理的代码根本不会被执行,体现了java的严谨性,
对于构造大型、健壮、可维护的应用系统而言,错误处理是整个应用需要考虑的重要方面。Java异常处理机制,在程序运行出现意外时,系统会生成一个Exception对象,来通知程序,从而实现将“业务功能实现代码”和“错误处理代码”分离,提供更好的可读性。
如果执行try块里的业务逻辑代码时出现异常,系统会自动生成一个异常对象,该异常对象被提交给运行环境,这个过程被称为抛出(throw)异常。Java环境收到异常对象时,会寻找合适的catch块,如果找不到,java运行环境就会终止,java程序将退出。
不同的catch块,视为了针对不同的异常类,提供不同的处理方法。
三. try-catch-finally 规则
1) 必须在 try 之后添加 catch 或 finally 块。try 块后可同时接 catch 和 finally 块,但至少有一个块。
2) 必须遵循块顺序:若代码同时使用 catch 和 finally 块,则必须将 catch 块放在 try 块之后。
3) catch 块与相应的异常类的类型相关。
4) 一个 try 块可能有多个 catch 块。若如此,则执行第一个匹配块。即Java虚拟机会把实际抛出的异常对象依次和各个catch代码块声明的异常类型匹配,如果异常对象为某个异常类型或其子类的实例,就执行这个catch代码块,不会再执行其他的 catch代码块
5) 可嵌套 try-catch-finally 结构。
6) 在 try-catch-finally 结构中,可重新抛出异常。
7) 除了下列情况,总将执行 finally 做为结束