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Java异常简介

Java异常简介

java异常分为两大类,Checked异常和Runtime异常,Checked异常都是在编译阶段可以被处理的异常。

Checked异常和Runtime异常的区别和联系

  • Checked异常都是可以被处理的异常,在程序中必须显式地处理Checked异常,如果没有处理,那么编译就会报错。而Runtime异常可以不被显式的处理;
  • 都是Exception的子类,继承了RuntimeException的就是Runtime异常,其他的就是Checked异常。

常见异常类

列举几个常见的运行时异常RuntimeException:

  • IndexOutOfBoundException:数组越界异常;
  • NullPointerException:空指针异常;
  • ClassCastException:类转换异常;
  • NumberFormatException:数字格式异常;
  • ArithmeticException:运算异常。

列举几个非运行时异常(Checked异常):

  • SQLException:SQL异常;
  • IOException:IO异常;
  • FileNotFoundException:文件找不到异常,是IOException的子类;
  • InterruptedException:中断异常,一般用在多线程编程;
  • ClassNotFoundException:类找不到。

Error错误

Error错误一般指与虚拟机相关的问题,如系统崩溃,虚拟机错误,动态链接失败等,这种错误无法恢复或不可被捕获,将导致应用程序中断。通常应用程序也无法处理这些错误,因此程序中不应该试图使用catch来捕获Error对象。在方法定义时,也无需throws Error对象。

Checked异常的使用

前面提到了Checked必须显式的处理,不然编译报错,比如声明一个文件输入流:

FileInputStream fis = new FileInputStream("test.md");

这段代码编译会报错

Unhandled exception type FileNotFoundException

因此必须显式的处理它,处理Checked异常的方式一般有两种:

  • 如果知道如何处理,那么最好使用try…catch…块处理:
    //Checked异常必须被显式处理
    try {
      FileInputStream fis = new FileInputStream("test.md");
    } catch (FileNotFoundException e) {
      e.printStackTrace();
      System.out.println("文件不存在!");
    }
  • 如果不知道如何处理,那么就在方法中抛出,由上一级调用者处理:
    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
    
      //Checked异常必须被显式处理
      //在main方法中抛出异常,交给JVM处理,JVM对异常的处理办法就是打印跟踪栈信息,并终止程序运行
      FileInputStream fis = new FileInputStream("test.md");
    }

使用throw自行抛出异常

有的时候根据业务需要,我们在程序里面会自行抛出异常,比如如果读取的文件内容为空,我们就认为这是一个异常,这时候我们可以使用throw来主动抛出异常,并且用catch捕获它:

//使用throw主动抛出异常
try {
  FileInputStream fis = new FileInputStream("test.md");
  if(fis.read() == 0) {
    throw new IOException("空文件");
  }
} catch (IOException e) {
  e.printStackTrace();
}

如果throw抛出的是一个runtime异常,那么程序可以用try…catch…捕获,也可以不用理会。

异常链处理

在真实的企业级应用中,我们往往不会讲底层的异常暴露给上层应用,比如不会把SQL异常暴露到用户界面上。一是对于用户而言,看到SQL异常对他们也没啥帮助,二是对于恶意用户而言,暴露底层异常不安全。

那么如何屏蔽底层异常呢?通常的做法是:程序先捕获原始异常,然后抛出一个新的业务异常,新的业务异常包含了对用户的提示信息,这种处理方式成为异常转译。下面演示一个创建用户的程序如何屏蔽底层异常:

//演示异常链,创建用户
public void createSubscriber(int subId) throws BusinessException {
  try {
    //创建用户的逻辑......

  }catch(Exception e){
    //处理并保存原始异常...

    //抛出新的业务异常
    throw new BusinessException("用户创建失败");
  }
}

可以看到程序把原始异常隐藏起来,仅向上提供必要的异常提示信息,可以保证底层异常不会扩展到表现层,这完全符合对象的封装原则。

这种把捕获一个异常然后抛出另一个异常,并把原始异常信息保存下来,是一种典型的链式处理,在设计模式中被称为责任链模式

使用异常的几个建议

我们使用异常是为了实现几个目标:

  • 使程序代码混乱最小化;
  • 捕获并保留诊断信息;
  • 通知合适的人员;
  • 采用合适的方式结束异常活动。

针对这些目标,我们应该做到:

  1. 不要过度使用和依赖它:异常很方便,但是不要把正常的逻辑处理都使用异常处理,比如
//原始代码
if(fileSize > 100){
  Sysotem.out.println("文件过大,请重新上传");
  continue;
}
//改成使用异常 
if(fileSize > 100){
  throw new Exception("文件过大,请重新上传");
}
//这样做,很明显不负责任。
  1. 不要在try里面写很多代码:这样可能增加异常分析的难度,并且大量的代码可能需要大量的catch来捕获不同的异常;
  2. 避免使用catch来捕获所有类型的异常:比如catch(Throwable t)或者catch(Exception e)这样,对所有异常使用同样的逻辑处理,不得不写很多if语句处理不同情况,得不偿失,并且这种捕获方式可能将Error、Runtime等可能导致程序终止的异常捕获,从而“压制”了异常,一些关键异常可能被悄悄忽略;
  3. 不要忽略捕获到的异常:catch应该做一些有用的事情,不要为空或者只打印异常,catch块为空就是瞒天过海,程序出了错误,所有人看不到任何异常,但是程序可能已经坏了!在捕获到异常的时候,要么处理它,要么抛出新异常,要么向上抛出并在合适的地方处理异常。
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