异常

1.异常

 所有的异常都是由Throwanle继承而来的，但是在下一层立即分解为两个分支：Error和Exception。
 Error类层次结构描述了Java运行时系统的内部错误和资源耗尽错误。一般程序运行时不会抛出这种内部错误。
 Exception层次结构又分解为两个分支：由程序错误导致的异常属于RuntimeException；而程序本身没有问题，但由于像I/O错误这类问题导致的异常属于IOException。

 派生于RuntimeException的异常包括下面几种情况：

• 错误的类型转换
• 数组访问越界
• 访问null指针

 如果出现RuntimeException的异常(非受查异常)，那么一定是你的问题。

 派生于IOException的异常包括：

• 试图在文件尾部后面读取数据
• 试图打开一个不存在的文件。
• 试图根据给定的字符串查找Class对象，而这个字符串表示的类并不存在。

 派生于Error类或RuntimeException类的所有异常称为非受查异常，其余的异常(IOException)称为受查异常。

Java异常层次结构.jpg

2.声明、抛出、捕获异常

• 声明异常
   一个方法必须声明所有可能抛出的受查异常，而非受查异常要么不可控制(Error)，要么就应该避免发生(RuntimeException)。
   在方法的首部声明这个方法可能抛出的异常，如果一个方法有可能抛出多个受查异常类型，那么就必须在方法的首部列出所有的异常类。

class MyAnimation {
  public Image loadImage(String s) throws FileNotFoundException, EOFException {
        ...
      }
}

• 抛出异常
   假设在程序中的某个逻辑分支，会发生一种不正常的情况，需要我们去抛出异常。(声明异常是在方法的首部，而抛出异常则是在方法的内部)

String readData(Scanner in) throws EOFException {
        ...
        while(...) {
           if(!in.hasNext()) {
               if(n < len)
                  throw new EOFException();
            }
        }
}

• 捕获异常
   当调用了声明或抛出了异常的方法时，需要对异常进行捕获。如果某个异常发生的时候没有在任何地方进行捕获，那么程序就会终止。
   要想捕获一个异常，必须设置try/catch语句块。如果在try语句块中的任何代码抛出了一个在catch子句中说明的异常类，那么程序将跳过try语句块的其余代码，然后程序将执行catch子句中的代码。

try {
  code
  ...
} catch(ExceptionType e) {
   handle for this type
}

 通常，我们应该捕获那些知道如何处理的异常，而将那些不知道怎样处理的异常继续进行传递(抛出)。

• 再次抛出异常
   有时抛出的异常需要再次进行包装，在catch子句中可以抛出一个异常，这样做的目的是改变异常的类型。例如开发了一个供其他程序员使用的子系统，那么表示子系统故障的异常类型可能就需要用到包装。

try {
    access the database
} catch (SQLException e) {
    //  创建一个子系统异常
    Throwable se = new ServeltException("database error");
    se.initCause(e);
    throw se;
}

 这种包装技术可以让用户抛出子系统中的高级异常，而不会丢失原始异常的细节。

• finally子句
   当代码抛出一个异常时，就会终止方法中剩余代码的处理，并退出这个方法的执行。如果方法获取了一些本地资源，那么就会产生资源回收问题。然而，不管是否有异常被捕获，finally子句中的代码都被执行。
   对于获取了本地资源的语句，当处理异常时，强烈建议解耦try/catch和try/finally语句块。

InputStream in = ...;
try {
    try{
        code that might throw exceptions
    } finally {
        in.close();
    }
} catch (IOException e) {
       show error message
}

 内层的try语句只有一个职责，就是确保关闭输入流。外层的try语句块也只有一个职责，就是确保报告出现的错误。这种设计方式不仅清楚，而且还具有一个功能，就是将会报告finally子句中出现的错误。

• 带资源的try语句
   假设资源属于一个实现了AutoCloseable接口的类，Java为这种代码模式提供了一个很有用的快捷方式。
   带资源的try语句(try-with-resources)的最简单形式为：

try(Resource res =...) {
      work with res
}

try(Scanner in = new Scanner(new FileInputStream("/usr/share/dict/words")), 
"UTF-8") {
      while(in.hasNext())
               System.out.println(in.next());
}

 try块退出时，会自动调用res.close()，就好像使用了finally块一样。

• 早抛出，晚捕获
   很多人都感觉应该捕获抛出的全部异常，其实传递异常比捕获这些异常更好。让高层次的方法通知用户发生了错误，或者放弃不成功的命令更加适宜。