Java中异常类处理机制的学习

news/2024/9/19 18:45:18/文章来源:https://www.cnblogs.com/BingBing-8888/p/18421140

异常处理机制

异常处理机制
- 抛出异常
- 捕获异常
- 异常传播

抛出异常

当一个方法出现错误引发异常时，方法创建异常对象并交付运行时系统，异常对象中包含了异常类型和异常出现时的程序状态等异常信息。运行时系统负责寻找处置异常的代码并执行。

throw与throws的用法

throws：通常被用在声明方法时，用来指定方法可能抛出的异常，多个异常可使用逗号分隔。throws关键字将异常抛给上一级，如果不想处理该异常，可以继续向上抛出，但最终要有能够处理该异常的代码。

public class Shoot {static void pop()throws NegativeArraySizeException{int[] arr = new int[-3];}public static void main(String[] args) {try{pop();}catch(NegativeArraySizeException e){System.out.println("pop()方法抛出的异常");}}}//输出：pop()方法抛出异常

throw：通常用在方法体中或者用来抛出用户自定义异常，并且抛出一个异常对象。程序在执行到throw语句时立即停止，如果要捕捉throw抛出的异常，则必须使用try-catch语句块或者try-catch-finally语句。

public class TestException {public static void main(String[] args) {int a = 6;int b = 0;try {  if (b == 0) throw new ArithmeticException(); // 通过throw语句抛出异常System.out.println("a/b的值是：" + a / b);}catch (ArithmeticException e) { // catch捕捉异常System.out.println("程序出现异常，变量b不能为0。");}System.out.println("程序正常结束。");}
}//输出：程序出现异常，变量b不能为0
//输出：程序正常执行

捕获异常

在方法抛出异常之后，运行时系统将转为寻找合适的异常处理器（exception handler）。潜在的异常处理器是异常发生时依次存留在调用栈中的方法的集合。当异常处理器所能处理的异常类型与方法抛出的异常类型相符时，即为合适的异常处理器。运行时系统从发生异常的方法开始，依次回查调用栈中的方法，直至找到含有合适异常处理器的方法并执行。当运行时系统遍历调用栈而未找到合适的异常处理器，则运行时系统终止。同时，意味着Java程序的终止。

package Exception;public class exception4 {public exception4() {}boolean testEx() throws Exception {boolean ret = true;try {ret = testEx1();} catch (Exception e) {System.out.println("testEx, catch exception");ret = false;throw e;} finally {System.out.println("testEx, finally; return value=" + ret);return ret;}}boolean testEx1() throws Exception {boolean ret = true;try {ret = testEx2();if (!ret) {return false;}System.out.println("testEx1, at the end of try");return ret;} catch (Exception e) {System.out.println("testEx1, catch exception");ret = false;throw e;} finally {System.out.println("testEx1, finally; return value=" + ret);return ret;}}boolean testEx2() throws Exception {boolean ret = true;try {int b = 12;int c;for (int i = 2; i >= -2; i--) {c = b / i;System.out.println("i=" + i);}return true;} catch (Exception e) {System.out.println("testEx2, catch exception");ret = false;throw e;} finally {System.out.println("testEx2, finally; return value=" + ret);return ret;}}public static void main(String[] args) {exception4 testException1 = new exception4();try {testException1.testEx();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}
}//输出：
//testEx2, catch exception
//testEx2，finally; return value=false
//testEx1,finally; return value=false
//testEx,finally; l return 'value=false

处理顺序

从具体到一般：当你有多个catch（或except）块时，应该按照从具体到一般的顺序来排列它们。这意呀着你应该首先捕获最具体的异常类型，然后逐渐向下捕获更一般的异常类型。这是因为如果先捕获了一个一般性的异常，那么更具体的异常就永远不会被捕获到。

避免捕获Exception：尽管Exception是所有异常类的基类（在Java和C#中），但直接捕获Exception通常被认为是一个不好的做法，因为它会捕获到所有的异常，包括那些你可能不想或不应该捕获的异常。更好的做法是只捕获那些你能够处理或需要处理的异常类型。

确保资源释放：使用finally块（或在支持的语言中使用自动资源管理的结构，如Java的try-with-resources）来确保无论是否发生异常，资源（如文件句柄、数据库连接等）都能被正确释放。

异常传播

在Java中，异常传播（Exception Propagation）是一个非常重要的概念，它描述了当一个方法内部发生异常时，这个异常如何被传递到方法的调用者，并最终可能由Java虚拟机（JVM）来处理的过程。异常传播是Java异常处理机制的核心之一，它允许程序在遇到错误时能够优雅地恢复或终止，而不是突然崩溃。

异常传播的基本规则：

抛出异常：当一个方法内部发生错误时，它会创建并抛出一个异常对象。这个异常可以是Java预定义的异常类（如NullPointerException、IOException等）的实例，也可以是自定义异常类的实例。
查找处理器：一旦异常被抛出，JVM会暂停当前方法的执行，并开始在调用栈中查找可以处理该异常的代码。这个查找过程是从当前方法开始，向上（即向调用者方向）逐级进行的。
匹配处理器：在调用栈中，JVM会查找与抛出的异常类型相匹配的catch块。如果找到了匹配的catch块，那么异常就会被传递到这个catch块中，然后执行该catch块中的代码。如果没有找到匹配的catch块，那么JVM会继续向上查找，直到找到为止。
异常处理：一旦找到了匹配的catch块，异常就被认为是被“捕获”了。然后，catch块中的代码会被执行，用于处理异常。这个过程可能包括记录错误日志、向用户显示错误消息、尝试恢复错误等。
继续执行：如果catch块后面还有代码（即没有return、throw等语句终止当前方法的执行），那么这些代码会在异常处理完成后继续执行。但是，请注意，由于异常打断了正常的控制流，因此通常建议在catch块后面使用return语句来明确退出方法，除非确实需要继续执行后续代码。
未捕获的异常：如果JVM在调用栈的顶端（即main方法或线程启动方法）仍然没有找到匹配的catch块，那么JVM会打印出异常的堆栈跟踪信息，并终止程序的执行（对于非守护线程）。