Java语言中的异常处理

31 Aug 2013

java异常分类

异常类层次

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Throwable

Java中所以的异常都是有Throwable继承而来。

Error

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。应用程序不应该抛出这种类型的错误对象。如果程序出现了这样的内部错误，除了通告给用户，并尽力使程序安全终止之外，再无能为力。这种情况很少出现。

Exception

在设计JAVA程序时，需要关注Exception层次结构。这个层次结构又分为两个分支:

Runtime Exception

由程序错误导致的异常属于Runtime Exception，相当于C++中的logic_error类。如果出现“Runtime Exception”异常，那么就一定是你的问题。应该通过检测数组下表是否越界来避免ArrayIndexOutOfBoundsException异常；应该通过在使用变量之前检测是否为空来杜绝NullPointerException异常的发生。派生于Runtime Exception的异常包含下面几种情况:

错误的类型转换
数组访问越界
访问空指针

IOException

派生于IOException的异常包含下面几种情况:

试图在文件尾部后面读取数据
试图打开一个错误格式的URL
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

未检查异常和已检查异常

未检查异常

Java语言规范将派生于Error类或RuntimeException类的所以异常称为“未检查异常(unchecked exception)”。

已检查异常

除上面所述的未检查异常外的所以异常都称为“已检查异常(checked exception)”。编译器将核查是否为所有的已检查异常提供了异常处理器。

声明异常

方法应该在其首部使用throws关键字声明所有可能抛出的异常。例如：

public FileInputStream(String name) throws FileNotFoundException

当一个方法有可能抛出多个已检查异常时，那么必须在方法的首部列出所有的异常类。例如：

class MyClass {
    public void MyMethod(String s) throws EOFException, IOException {
        //... ...
    }
}

在自己编写的方法时，不必将所有可能抛出的异常都进行声明。至于什么时候需要在方法中用throws字句声明异常，什么异常必须使用throws字句声明，需要记住在遇到下面4种情况时应该抛出异常：

调用一个抛出已检查异常的方法时，例如，FileInputStream
程序运行过程中发现错误，并且利用throws语句抛出一个已检查异常
程序出现错误，例如，a[-1] = 0会抛出一个ArrayIndexOutOfBoundsException这样的未检查异常
Java虚拟机和运行库出现内部异常

如果出现前两种情况之一，则必须告诉调用这个方法的程序员有可能抛出异常。但是，并不需要声明Java的内部错误，即那些从Error继承而来的错误。任何程序代码都具有抛出那些异常的潜能，而我们对其没有任何的控制能力。同样的，也不应该声明从RuntimeException继承的那些未检查异常。例如：

    class MyClass {
       public  void MyMethod(String s) throws ArrayIndexOutOfBoundsException //这里不必要做声明未检查异常 
    }

总之一个方法必须声明所有可能抛出的已检查异常，而未检查异常要么不可控制(Error)，要么就应该避免(RuntingException)。如果方法没有声明所有可能发生的已检查异常，编译器就会给出一个错误信息。

子类中的异常

如果在子类中覆盖了超类的一个方法，子类方法中声明的异检查异常不能超过超类方法中声明的异常范围（也就是说，子类中抛出的异常范围更加小，或者根本不抛出异常）。

抛出异常

抛出一个已经存在的异常类，一般步骤如下：

找到一个合适的异常类
创建这个类的一个对象
将对象抛出

例如：

void  MyMethod(Scanner in) throws EOFException {
    while(...) {
        if(!in.hasNext) {//EOF encountered
            if(n < len) 
                throw new EOFException();
        }
    }
}

创建异常

在程序中，可能会遇到任何标准异常类都没有能够充分描述清楚的问题。在这种情况下，我们可以定义一个派生于Exception或其子类的类，例如：

class FileFormatException extends IOException {
    public MyException() {}
    public MyException(String str) {
        super(str);
    }
}

使用MyException:

string readData(BufferedReader in) throws FileFormatException {
    ...
    while(...) {
        if(ch == -1){ //EOF encourntered
            if(n < len)
                throw new FileFormatException();
        }
    }
    return s;
}

捕获异常

Java中捕获异常的方法跟C++中一样，可以使用try catch字句。

捕获单个异常

public void read(String filename) {
    try{
        InputStream in = new InputStream(filename);
        int b;
        while((b = in.read()) != -1) {
            ...
        }
    } catch(IOException e) {
         e.printStackTrace();
    } finally {
        in.close();
    }
}

捕获多个异常

在一个try语句块中可以捕获多个异常类型，并对不同类型异常做不同的处理，例如:

try {
    //可能抛出异常的代码
} catch(MalformatURLException e1) {
    //处理MalformatURLException
} catch(UnknownHostException e2) {
    //处理UnknowHostException
} catch(IOException e3) {
    //处理IOException
} finally {
   //一些抛出异常后的处理
}

与C++语言的比较

C++中的logic_error类相当于Java中的RuntimeException
C++中的runtime_error类相当于Java中非RuntimeExcepton
C++ 中的throw与Java中的throws基本相同，但有一点重要的区别。在C++中，throw说明符是在运行时执行，而不是在编译时执行，也就是说，C++编译器将不处理任何异常说明符
C++中如果不给出throw声明，函数可能抛出任何异常。Java中如果没有throws说明符，函数将不能抛出任何异常检查
C++中可以抛出任何类型的值，Java中只能抛出Throwable子类的对象

ref:《Java 核心技术》

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