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Java异常处理 一篇文章解决Java异常处理

今天的喝了碗鸡汤 人气:0
想了解一篇文章解决Java异常处理的相关内容吗,今天的喝了碗鸡汤在本文为您仔细讲解Java异常处理的相关知识和一些Code实例,欢迎阅读和指正,我们先划重点:Java中异常,java异常处理,java包含异常处理机制,下面大家一起来学习吧。

前言

与异常相关的内容其实很早就想写了,但由于各种原因(懒)拖到了现在。在大二开学前夜(今天是8.31)完成这篇博客,也算完成了暑期生活的一个小心愿。

以下内容大多总结自《Java核心技术 卷Ⅰ》,同时也加上了一些华东师范大学陈良育老师在《Java核心技术》Mooc中所讲的内容。

一、引例

假定你希望完成一个read方法,它的作用是读取一个文件中的内容并进行相关处理,如果你从未学过处理异常的方法,你可能会这样写:

public void read(String filename)
{
 var in = new FileInputStream(filename);
 int b;
 while((b = in.read()) != -1)
 {
  ... 
 }
}

问题在于,FileInputStream的构造器要求传入的filename是已经存在的一个文件的名称,如果文件名不存在,那么程序将异常终止,可能导致用户在运行程序期间所做的工作全部丢失,这显然不是我们希望看到的。
正确的做法之一是增加一个异常处理机制,将控制权从产生错误的地方转移到能够处理这种错误的处理器中。这样就可以尽可能的减少损失。

public void read(String filename)
{
  try
  {
   var in = new FileInputStream(filename);
   int b;
   while((b = in.read()) != -1)
   {
     ...
   }
  }
  catch(IOException exception)
  {
   ...//处理错误
  }
}
//里面可能有些代码你暂且还不明白,不过没关系,之后会认真讲解。

二、异常的分类与类型

在Java中,每种异常都是一个类(如上例中的IOException),每个异常对象都是一个实例。

  1. 所有的异常都是由Throwable类继承而来。
  2. Throwable类的下一层有两个分支:Error类和Exception类
  3. Exception类又分解为RuntimeException(编程错误导致的异常)与IOException(其他异常)

Error类:描述Java运行时系统内部错误和资源耗尽错误。 RuntimeException类:编程错误。例如数组越界访问、错误的强制类型转换、访问null指针等。
IOException类:其他异常。例如打开不存在的文件等等。

对于Error异常,我们无能为力;而对于RuntimeException异常,我们要做的是预防而非处理,譬如在程序中写好检测数组下标是否越界的代码、在使用变量前检测它是否为null;我们重点处理的对象是IOException异常。

鉴于上述特性,Error与RuntimeException异常在Java语言规范中被称为非检查型异常;IOException称为检查型异常。编译器只会帮助你检查是否为所有的检查型异常提供了异常处理器。

三、处理检查型异常之方法一:声明与抛出

如果你知道一个方法会产生某种(或多种)检查型异常,但又不想处理这个异常(或无法处理),可以选择仅声明该类异常,将异常的处理交由调用这个方法的人。

具体的操作方式为:在方法名称后面加上 throws + 异常类型,程序中如果真的遇到了这种异常,则 throw + 异常类的对象抛出异常。

String readData(Scanner in) throws EOFException
{
  ...
  while(...)
  {
   if(!in.hasNext())
   {
     if(n < len)//遇见EOFException异常
     {
      throw new EOFException();//抛出异常
     }
     ...
   }
   return s;
  }
}

声明异常时请注意:

public void read(String filename) throws FileNotFoundException, EOFException

抛出异常时请注意:

四、定义自己的异常类

标题三中的处理方法虽然简便,但有一个很大的缺点:你必须找到一个合适的可能触发的异常类别,才能将其抛出。于是我们想,可不可以自己定义一个异常类别,这样即使我们找不到合适的异常类,也可以将其抛出?

通常让自定义的类继承于Exception类或者IOException类,并且按照习惯,任何异常类都至少需要包含两个构造器,一个是默认构造器,另一个是包含有详细描述信息的构造器(方便调试)。
举例:

class FileFormatException extends IOException//自定义异常类
{
  public FileFormatException(){}
  public FileFormarException(String gripe)
  {
   super(gripe);
  }
}

String readData(BufferedReader in) throw FileFormatException//声明自定义的异常
{
  ...
  while(...)
  {
   if(ch == -1) 
   {
     if(n < len) throw new FileFormatException();//抛出自定义的异常
   }
  }
}

五、处理检查型异常之方法二:try-catch-finally捕获异常

现在让我们回到引例上来:

public void read(String filename)
{
  try
  {
   var in = new FileInputStream(filename);
   int b;
   while((b = in.read()) != -1)
   {
     ...
   }
  }
  catch(IOException exception)
  {
   ...
  }
}

小知识:“如果发生了某个异常,但没有被捕获,程序就会终止,并在控制台上打印一个消息,其中包括这个异常的类型和一个堆栈轨迹。”

引例中完成的是一个最简单的 try-catch 语句,现在我们来分析一下不同情况下程序相应的执行情况:

多 catch 捕获多个异常:

在一个try语句块中可以捕获多个异常类型,并对每个异常类型使用一个单独的 catch 子句。并且,自 Java 7之后,允许一个 catch 子句捕获多个异常类型。

try
{
 ...
}
catch(FileNotFoundException | UnknownHostException e)//一个catch捕获多个异常
{
 ...
}
catch(IOException e)//一个 try 语句块中多个 catch 语句
{
 ...
}

注意:

try-catch-finally语句:

假定这样一种情况,一个程序在 try 中使用了一些本地资源,而且这些资源必须在程序退出时进行清理。如果只用try-catch方法,那么每个catch语句中都要重复书写清理资源的代码,显得非常笨重且繁琐。现在,我们可以用finally语句来解决这个问题,它的特定是:不管异常有无被捕获,finally语句中的代码都会执行。功能是:确保资源被清理。

示例:在finally语句中关闭输出流

var in = new FileInputStream(...)
try
{
 //1
 可能发生异常的语句
 //2
}
catch (IOException e)
{
 //3
 展示错误信息
 //4
}
finally
{
 //5
 in.close();//关闭输出流
}
//6

现在我们来分析一下不同情况下程序相应的执行情况:

总结一下,

执行6的条件是,走完了整个 try / catch块。

执行5的条件是,任何条件都会执行。

注意:

六、额外补充之try-with-Resources语句

Java中存在一个AutoCloseable接口

public interface AutoCloseable
{
  void close() throws Exception;
}

假定资源属于一个实现了AutoCloseable接口的类,那么处理异常时可以不需要finally子块。因为该资源无论是正常退出或产生异常,都会自动调用close方法,代替了finally子块。

带资源的try语句通用格式:

try(Resources res = ...)
{
  work with Resources;
}

举例如下:

try(var in = new Scanner(...))
{
  while(in.hashNext()) System.out.println(in.next());
}//无论 try块怎么样退出,都会执行 in.close();

这种方式使得代码看起来更加简洁。

请注意:

最后的最后,希望提醒大家,捕获异常虽然方便,但会极大的延长程序运行的时间,因此,只在必要条件下使用异常。

总结

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