介绍 在Java中将程序执行过程中发生的不正常行为称为异常。本篇旨在叙述对异常的捕获与处理异常处理主要的5个关键字throw、try、catch、final、throws。一、介绍1.异常的概念在日常开发中绞尽脑汁将代码写的尽善尽美在程序运行过程中难免会出现一些奇奇怪怪的问题。有时通过代码很难去控制比如数据格式不对、网络不通畅、内存报警等。概念在Java中将程序执行过程中发生的不正常行为称为异常。示例1. 算术异常: System.out.println(10 / 0); // 执行结果 Exception in thread main java.lang.ArithmeticException: / by zero 数组越界异常: int[] arr {1, 2, 3}; System.out.println(arr[100]); // 执行结果 Exception in thread main java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 100 3.空指针异常: int[] arr null; System.out.println(arr.length); // 执行结果 Exception in thread main java.lang.NullPointerException从上述过程中可以看到java中不同类型的异常都有与其对应的类来进行描述。2.异常的体系结构异常种类繁多为了对不同异常或者错误进行很好的分类管理Java内部维护了一个异常的体系结构从上图中可以看到Throwable是异常体系的顶层类其派生出两个重要的子类Error 和 Exception。Error指的是Java虚拟机无法解决的严重问题比如JVM的内部错误、资源耗尽等典型代表 StackOverflowError栈内存溢出和OutOfMemoryError堆内存耗尽一旦发生回力乏术。Exception异常产生后程序员可以通过代码进行处理使程序继续执行。比如感冒、发烧。我们平时所说的异常就是Exception。3.异常的分类异常可能在编译时发生也可能在程序运行时发生根据发生的时机不同可以将异常分为1. 编译时异常在程序编译期间发生的异常称为编译时异常也称为受检查异常(Checked Exception)。比如前篇关于接口的讲解中克隆接口的案例如果想取消报错必须对其进行捕获或声明以便抛出。2. 运行时异常在程序执行期间发生的异常称为运行时异常也称为非受检查异常(Unchecked Exception) RunTimeException以及其子类对应的异常都称为运行时异常。比如NullPointerException、 ArrayIndexOutOfBoundsException、ArithmeticException。注意编译时出现的语法性错误不能称之为异常。例如将 System.out.println 拼写错了写成了 system.out.println。此时编译过程中就会出错这是 编译期 出错。而运行时指的是程序已经编译通过得到 class 文件了再由 JVM 执行过程中出现的错误。二、异常处理1.防御式编程错误在代码中是客观存在的。因此要让程序出现问题的时候及时通知。主要的方式①. LBYLLook Before You Leap事前防御型。比如在操作之前就做充分的检查每做一步都去用 if 等条件罗列出可能出现的问题一旦触发对应的问题就向程序员提供信息通知。缺陷正常流程和错误处理流程代码混在一起代码整体显的比较混乱。②. EAFPIts Easier to Ask Forgiveness than Permission事后认错型。事后获取原谅比事前获取许可更容易。就是先操作遇到问题再处理也就是常说的异常处理异常处理的核心思想就是 EAFP。优势正常流程和错误流程是分离开的程序员更关注正常流程代码更清晰容易理解代码。2.异常的抛出在编写程序时如果程序中出现错误此时就需要将错误的信息告知给调用者比如参数检测。在Java中可以借助throw关键字抛出一个指定的异常对象将错误信息告知给调用者。具体语法如下throw new XXXException(异常产生的原因);示例【需求】实现一个获取数组中任意位置元素的方法。 public static int getElement(int[] array, int index){ if(null array){ throw new NullPointerException(传递的数组为null); } if(index 0 || index array.length){ throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(传递的数组下标越界); } return array[index]; } public static void main(String[] args) { int[] array {1,2,3}; getElement(array, 3); }注意throw必须写在方法体内部。抛出的对象必须是Exception 或者 Exception 的子类对象。如果抛出的是 RunTimeException 或者 RunTimeException 的子类则可以不用处理直接交给JVM来处理。如果抛出的是编译时异常用户必须处理否则无法通过编译。异常一旦抛出其后的代码就不会执行。3.异常的捕获异常的捕获也就是异常的具体处理方式主要有两种异常声明 throws 以及 try-catch 捕获处理。①.异常声明throws处在方法声明时参数列表之后当方法中抛出编译时异常用户不想处理该异常此时就可以借助throws将异常抛 给方法的调用者来处理。即当前方法不处理异常提醒方法的调用者处理异常。语法格式修饰符 返回值类型 方法名(参数列表) throws 异常类型1异常类型2...{ ... }示例关于前篇中涉及Cloneable接口中对于报错的处理就使用了异常的声明。注意throws必须跟在方法的参数列表之后。声明的异常必须是 Exception 或者 Exception 的子类。方法内部如果抛出了多个异常throws 之后必须跟多个异常类型之间用逗号隔开如果抛出多个异常类型 具有父子关系直接声明父类即可。调用声明抛出异常的方法时调用者必须对该异常进行处理或者继续使用throws抛出。备注将光标放在抛出异常方法上alt Insert 快速处理②.try-catch捕获并处理throws对异常并没有真正处理而是将异常报告给抛出异常方法的调用者由调用者处理。如果真正要对异常进行 处理就需要try-catch。语法格式 try{ // 将可能出现异常的代码放在这里 }catch(要捕获的异常类型 e){ // 如果try中的代码抛出异常了此处catch捕获时异常类型与try中抛出的异常类型一致时或者是try中抛出异常的基类时就会被捕获到 // 对异常就可以正常处理处理完成后跳出try-catch结构继续执行后序代码 }[catch(异常类型 e){ // 对异常进行处理 }finally{ // 此处代码一定会被执行到 }] // 后序代码 // 当异常被捕获到时异常就被处理了这里的后序代码一定会执行 // 如果捕获了由于捕获时类型不对那就没有捕获到这里的代码就不会被执行 注意 1. []中表示可选项可以添加也可以不用添加 2. try中的代码可能会抛出异常也可能不会关于异常的处理方式异常的种类有很多我们要根据不同的业务场景来决定。对于比较严重的问题(例如和算钱相关的场景)应该让程序直接崩溃防止造成更严重的后果。对于不太严重的问题(大多数场景)可以记录错误日志并通过监控报警程序及时通知程序员。对于可能会恢复的问题(和网络相关的场景)可以尝试进行重试。在我们当前的代码中采取的是经过简化的第二种方式。我们记录的错误日志是出现异常的方法调用信息能很快速的让我们找到出现异常的位置。以后在实际工作中我们会采取更完备的方式来记录异常信息。注意try块内抛出异常位置之后的代码将不会被执行。如果抛出异常类型与catch时异常类型不匹配即异常不会被成功捕获也就不会被处理继续往外抛直到 JVM 收到后中断程序——异常是按照类型来捕获的。try中可能会抛出多个不同的异常对象则必须用多个catch来捕获----即多种异常多次捕获。可以通过一个catch捕获所有的异常即多个异常一次捕获(不推荐)。备注由于 Exception 类是所有异常类的父类. 因此可以用这个类型表示捕捉所有异常可以用来兜底但不推荐使用因为其即便是报错了也不会具体表现出是什么问题。③.finally在写程序时有些特定的代码不论程序是否发生异常都需要执行比如程序中打开的资源网络连接、数据库 连接、IO流等在程序正常或者异常退出时必须要对资源进进行回收。另外因为异常会引发程序的跳转可能导致有些语句执行不到finally就是用来解决这个问题的。语法格式try{ // 可能会发生异常的代码 }catch(异常类型 e){ // 对捕获到的异常进行处理 }finally{ // 此处的语句无论是否发生异常都会被执行到 } // 如果没有抛出异常或者异常被捕获处理了这里的代码也会执行注意finally中的代码一定会执行的一般在finally中进行一些资源清理的扫尾工作。finally 执行的时机是在方法返回之前(try 或者 catch 中如果有 return 会在这个 return 之前执行 finally)。但是如果 finally 中也存在 return 语句那么就会执行 finally 中的 return从而不会执行到 try 中原有的 return。一般我们不建议在 finally 中写 return (被编译器当做一个警告)。4.异常的处理流程关于 调用栈方法之间是存在相互调用关系的这种调用关系我们可以用 调用栈 来描述。在 JVM 中有一块内存空间称为 虚拟机栈 专门存储方法之间的调用关系。当代码中出现异常的时候我们就可以使用 e.printStackTrace(); 的方式查看出现异常代码的调用栈。因此如果本方法中没有合适的处理异常的方式, 就会沿着调用栈向上传递。如果向上一直传递都没有合适的方法处理异常, 最终就会交给 JVM 处理程序就会异常终止(和我们最开始未使用 try catch 时是一样的)。异常处理流程总结程序先执行 try 中的代码。如果 try 中的代码出现异常就会结束 try 中的代码看和 catch 中的异常类型是否匹配。如果找到匹配的异常类型就会执行 catch 中的代码。如果没有找到匹配的异常类型就会将异常向上传递到上层调用者。无论是否找到匹配的异常类型finally 中的代码都会被执行到(在该方法结束之前执行)。如果上层调用者也没有处理的了异常就继续向上传递。一直到 main 方法也没有合适的代码处理异常就会交给 JVM 来进行处理此时程序就会异常终止。5.异常处理方式对比在实际开发中捕获到异常后如何处理取决于业务场景。下面通过一个表格来对比常见的几种处理方式及其含义操作含义catch (Exception e) { }吞掉异常程序继续走catch (Exception e) { e.printStackTrace(); }打印程序继续走catch (Exception e) { throw e; }继续抛出程序可能终止catch (Exception e) { throw new XxxException(...); }包装后继续抛程序可能终止catch (Exception e) { System.exit(1); }主动终止从上表可以看出吞掉异常和打印异常属于「处理」程序会继续执行而继续抛出、包装后抛出以及主动终止都会让程序走向终止。因此在使用 catch 时要根据业务场景选择合适的处理方式避免盲目吞掉异常导致问题被隐藏也要避免随意抛出异常导致程序意外终止。三、自定义异常类Java 中虽然已经内置了丰富的异常类但是并不能完全表示实际开发中所遇到的一些异常此时就需要维护符合我们实际情况的异常结构。示例实现一个用户登陆功能注意自定义异常通常会继承自 Exception 或者 RuntimeException。继承自 Exception 的异常默认是受查异常。继承自 RuntimeException 的异常默认是非受查异常。四、问题集锦为什么抛出了异常程序还是会异常终止答抛出异常throw本身就是让程序终止的一种方式。它不是「处理」而是「继续往上抛」。示例catch (TimeoutException e) { throw new TimeoutException(访问超时); }报错Exception in thread main org.openqa.selenium.TimeoutException: 访问超时 at QuizKing_AutoUI.Tests.ExercisePage.ExerciseSuc(ExercisePage.java:69) at QuizKing_AutoUI.RunTests.main(RunTests.java:39)这段代码的逻辑是捕获到TimeoutException不处理而是重新抛出一个新的TimeoutException这个新异常继续往上抛抛到ExerciseSuc()方法外抛到main()main()没有 try-catch异常继续往上抛给 JVMJVM 打印异常堆栈终止程序exit code 1关键概念throw ≠ 处理异常解决方法catch (TimeoutException e) { System.out.println(访问超时 e.getMessage()); e.printStackTrace(); }
Java知识：异常
介绍 在Java中将程序执行过程中发生的不正常行为称为异常。本篇旨在叙述对异常的捕获与处理异常处理主要的5个关键字throw、try、catch、final、throws。一、介绍1.异常的概念在日常开发中绞尽脑汁将代码写的尽善尽美在程序运行过程中难免会出现一些奇奇怪怪的问题。有时通过代码很难去控制比如数据格式不对、网络不通畅、内存报警等。概念在Java中将程序执行过程中发生的不正常行为称为异常。示例1. 算术异常: System.out.println(10 / 0); // 执行结果 Exception in thread main java.lang.ArithmeticException: / by zero 数组越界异常: int[] arr {1, 2, 3}; System.out.println(arr[100]); // 执行结果 Exception in thread main java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 100 3.空指针异常: int[] arr null; System.out.println(arr.length); // 执行结果 Exception in thread main java.lang.NullPointerException从上述过程中可以看到java中不同类型的异常都有与其对应的类来进行描述。2.异常的体系结构异常种类繁多为了对不同异常或者错误进行很好的分类管理Java内部维护了一个异常的体系结构从上图中可以看到Throwable是异常体系的顶层类其派生出两个重要的子类Error 和 Exception。Error指的是Java虚拟机无法解决的严重问题比如JVM的内部错误、资源耗尽等典型代表 StackOverflowError栈内存溢出和OutOfMemoryError堆内存耗尽一旦发生回力乏术。Exception异常产生后程序员可以通过代码进行处理使程序继续执行。比如感冒、发烧。我们平时所说的异常就是Exception。3.异常的分类异常可能在编译时发生也可能在程序运行时发生根据发生的时机不同可以将异常分为1. 编译时异常在程序编译期间发生的异常称为编译时异常也称为受检查异常(Checked Exception)。比如前篇关于接口的讲解中克隆接口的案例如果想取消报错必须对其进行捕获或声明以便抛出。2. 运行时异常在程序执行期间发生的异常称为运行时异常也称为非受检查异常(Unchecked Exception) RunTimeException以及其子类对应的异常都称为运行时异常。比如NullPointerException、 ArrayIndexOutOfBoundsException、ArithmeticException。注意编译时出现的语法性错误不能称之为异常。例如将 System.out.println 拼写错了写成了 system.out.println。此时编译过程中就会出错这是 编译期 出错。而运行时指的是程序已经编译通过得到 class 文件了再由 JVM 执行过程中出现的错误。二、异常处理1.防御式编程错误在代码中是客观存在的。因此要让程序出现问题的时候及时通知。主要的方式①. LBYLLook Before You Leap事前防御型。比如在操作之前就做充分的检查每做一步都去用 if 等条件罗列出可能出现的问题一旦触发对应的问题就向程序员提供信息通知。缺陷正常流程和错误处理流程代码混在一起代码整体显的比较混乱。②. EAFPIts Easier to Ask Forgiveness than Permission事后认错型。事后获取原谅比事前获取许可更容易。就是先操作遇到问题再处理也就是常说的异常处理异常处理的核心思想就是 EAFP。优势正常流程和错误流程是分离开的程序员更关注正常流程代码更清晰容易理解代码。2.异常的抛出在编写程序时如果程序中出现错误此时就需要将错误的信息告知给调用者比如参数检测。在Java中可以借助throw关键字抛出一个指定的异常对象将错误信息告知给调用者。具体语法如下throw new XXXException(异常产生的原因);示例【需求】实现一个获取数组中任意位置元素的方法。 public static int getElement(int[] array, int index){ if(null array){ throw new NullPointerException(传递的数组为null); } if(index 0 || index array.length){ throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(传递的数组下标越界); } return array[index]; } public static void main(String[] args) { int[] array {1,2,3}; getElement(array, 3); }注意throw必须写在方法体内部。抛出的对象必须是Exception 或者 Exception 的子类对象。如果抛出的是 RunTimeException 或者 RunTimeException 的子类则可以不用处理直接交给JVM来处理。如果抛出的是编译时异常用户必须处理否则无法通过编译。异常一旦抛出其后的代码就不会执行。3.异常的捕获异常的捕获也就是异常的具体处理方式主要有两种异常声明 throws 以及 try-catch 捕获处理。①.异常声明throws处在方法声明时参数列表之后当方法中抛出编译时异常用户不想处理该异常此时就可以借助throws将异常抛 给方法的调用者来处理。即当前方法不处理异常提醒方法的调用者处理异常。语法格式修饰符 返回值类型 方法名(参数列表) throws 异常类型1异常类型2...{ ... }示例关于前篇中涉及Cloneable接口中对于报错的处理就使用了异常的声明。注意throws必须跟在方法的参数列表之后。声明的异常必须是 Exception 或者 Exception 的子类。方法内部如果抛出了多个异常throws 之后必须跟多个异常类型之间用逗号隔开如果抛出多个异常类型 具有父子关系直接声明父类即可。调用声明抛出异常的方法时调用者必须对该异常进行处理或者继续使用throws抛出。备注将光标放在抛出异常方法上alt Insert 快速处理②.try-catch捕获并处理throws对异常并没有真正处理而是将异常报告给抛出异常方法的调用者由调用者处理。如果真正要对异常进行 处理就需要try-catch。语法格式 try{ // 将可能出现异常的代码放在这里 }catch(要捕获的异常类型 e){ // 如果try中的代码抛出异常了此处catch捕获时异常类型与try中抛出的异常类型一致时或者是try中抛出异常的基类时就会被捕获到 // 对异常就可以正常处理处理完成后跳出try-catch结构继续执行后序代码 }[catch(异常类型 e){ // 对异常进行处理 }finally{ // 此处代码一定会被执行到 }] // 后序代码 // 当异常被捕获到时异常就被处理了这里的后序代码一定会执行 // 如果捕获了由于捕获时类型不对那就没有捕获到这里的代码就不会被执行 注意 1. []中表示可选项可以添加也可以不用添加 2. try中的代码可能会抛出异常也可能不会关于异常的处理方式异常的种类有很多我们要根据不同的业务场景来决定。对于比较严重的问题(例如和算钱相关的场景)应该让程序直接崩溃防止造成更严重的后果。对于不太严重的问题(大多数场景)可以记录错误日志并通过监控报警程序及时通知程序员。对于可能会恢复的问题(和网络相关的场景)可以尝试进行重试。在我们当前的代码中采取的是经过简化的第二种方式。我们记录的错误日志是出现异常的方法调用信息能很快速的让我们找到出现异常的位置。以后在实际工作中我们会采取更完备的方式来记录异常信息。注意try块内抛出异常位置之后的代码将不会被执行。如果抛出异常类型与catch时异常类型不匹配即异常不会被成功捕获也就不会被处理继续往外抛直到 JVM 收到后中断程序——异常是按照类型来捕获的。try中可能会抛出多个不同的异常对象则必须用多个catch来捕获----即多种异常多次捕获。可以通过一个catch捕获所有的异常即多个异常一次捕获(不推荐)。备注由于 Exception 类是所有异常类的父类. 因此可以用这个类型表示捕捉所有异常可以用来兜底但不推荐使用因为其即便是报错了也不会具体表现出是什么问题。③.finally在写程序时有些特定的代码不论程序是否发生异常都需要执行比如程序中打开的资源网络连接、数据库 连接、IO流等在程序正常或者异常退出时必须要对资源进进行回收。另外因为异常会引发程序的跳转可能导致有些语句执行不到finally就是用来解决这个问题的。语法格式try{ // 可能会发生异常的代码 }catch(异常类型 e){ // 对捕获到的异常进行处理 }finally{ // 此处的语句无论是否发生异常都会被执行到 } // 如果没有抛出异常或者异常被捕获处理了这里的代码也会执行注意finally中的代码一定会执行的一般在finally中进行一些资源清理的扫尾工作。finally 执行的时机是在方法返回之前(try 或者 catch 中如果有 return 会在这个 return 之前执行 finally)。但是如果 finally 中也存在 return 语句那么就会执行 finally 中的 return从而不会执行到 try 中原有的 return。一般我们不建议在 finally 中写 return (被编译器当做一个警告)。4.异常的处理流程关于 调用栈方法之间是存在相互调用关系的这种调用关系我们可以用 调用栈 来描述。在 JVM 中有一块内存空间称为 虚拟机栈 专门存储方法之间的调用关系。当代码中出现异常的时候我们就可以使用 e.printStackTrace(); 的方式查看出现异常代码的调用栈。因此如果本方法中没有合适的处理异常的方式, 就会沿着调用栈向上传递。如果向上一直传递都没有合适的方法处理异常, 最终就会交给 JVM 处理程序就会异常终止(和我们最开始未使用 try catch 时是一样的)。异常处理流程总结程序先执行 try 中的代码。如果 try 中的代码出现异常就会结束 try 中的代码看和 catch 中的异常类型是否匹配。如果找到匹配的异常类型就会执行 catch 中的代码。如果没有找到匹配的异常类型就会将异常向上传递到上层调用者。无论是否找到匹配的异常类型finally 中的代码都会被执行到(在该方法结束之前执行)。如果上层调用者也没有处理的了异常就继续向上传递。一直到 main 方法也没有合适的代码处理异常就会交给 JVM 来进行处理此时程序就会异常终止。5.异常处理方式对比在实际开发中捕获到异常后如何处理取决于业务场景。下面通过一个表格来对比常见的几种处理方式及其含义操作含义catch (Exception e) { }吞掉异常程序继续走catch (Exception e) { e.printStackTrace(); }打印程序继续走catch (Exception e) { throw e; }继续抛出程序可能终止catch (Exception e) { throw new XxxException(...); }包装后继续抛程序可能终止catch (Exception e) { System.exit(1); }主动终止从上表可以看出吞掉异常和打印异常属于「处理」程序会继续执行而继续抛出、包装后抛出以及主动终止都会让程序走向终止。因此在使用 catch 时要根据业务场景选择合适的处理方式避免盲目吞掉异常导致问题被隐藏也要避免随意抛出异常导致程序意外终止。三、自定义异常类Java 中虽然已经内置了丰富的异常类但是并不能完全表示实际开发中所遇到的一些异常此时就需要维护符合我们实际情况的异常结构。示例实现一个用户登陆功能注意自定义异常通常会继承自 Exception 或者 RuntimeException。继承自 Exception 的异常默认是受查异常。继承自 RuntimeException 的异常默认是非受查异常。四、问题集锦为什么抛出了异常程序还是会异常终止答抛出异常throw本身就是让程序终止的一种方式。它不是「处理」而是「继续往上抛」。示例catch (TimeoutException e) { throw new TimeoutException(访问超时); }报错Exception in thread main org.openqa.selenium.TimeoutException: 访问超时 at QuizKing_AutoUI.Tests.ExercisePage.ExerciseSuc(ExercisePage.java:69) at QuizKing_AutoUI.RunTests.main(RunTests.java:39)这段代码的逻辑是捕获到TimeoutException不处理而是重新抛出一个新的TimeoutException这个新异常继续往上抛抛到ExerciseSuc()方法外抛到main()main()没有 try-catch异常继续往上抛给 JVMJVM 打印异常堆栈终止程序exit code 1关键概念throw ≠ 处理异常解决方法catch (TimeoutException e) { System.out.println(访问超时 e.getMessage()); e.printStackTrace(); }