一篇文章詳解Java異常處理
Java異常的三種分類
- 受檢異常(Checked Exceptions):最具代表性的是用戶錯(cuò)誤和問(wèn)題引起的異常,程序員無(wú)法遇見(jiàn),這些異常在編譯時(shí)強(qiáng)制要求進(jìn)行處理,比如打開(kāi)一個(gè)不存在的文件。如果一個(gè)方法可能會(huì)引發(fā)受檢異常,要么在方法簽名中使用throws子句聲明,要么使用try-catch塊捕獲并處理這些異常。例如,IOException就是一個(gè)受檢異常,它需要在代碼中進(jìn)行顯式處理。
- 運(yùn)行時(shí)異常(Runtime Exceptions):這些異常是RuntimeException類及其子類的實(shí)例。與受檢異常不同,編譯時(shí)會(huì)被忽略,運(yùn)行時(shí)異常不需要顯式地捕獲或聲明。常見(jiàn)的運(yùn)行時(shí)異常包括NullPointerException、ArrayIndexOutOfBoundsException和ArithmeticException等。
- 錯(cuò)誤(Errors):錯(cuò)誤通常指示了嚴(yán)重的問(wèn)題,大多數(shù)情況下是程序無(wú)法處理的。與異常不同,錯(cuò)誤通常不應(yīng)該被捕獲和處理。常見(jiàn)的錯(cuò)誤包括StackOverflowError和OutOfMemoryError等。
異常體系結(jié)構(gòu)
Java的異常體系結(jié)構(gòu)是基于Throwable類的,java.lang.Throwable
作為所有異常的超類
Error
Error
類是Java編程語(yǔ)言中表示嚴(yán)重問(wèn)題的基類之一。
在Java中,Error
對(duì)象表示的是系統(tǒng)級(jí)的錯(cuò)誤和運(yùn)行時(shí)環(huán)境的問(wèn)題,通常由Java虛擬機(jī)(JVM)生成和拋出。
與一般的異常不同,Error
及其子類通常表示虛擬機(jī)自身的問(wèn)題,而不是應(yīng)用程序的問(wèn)題。
一些常見(jiàn)的Error
子類包括:
- OutOfMemoryError:當(dāng)JVM無(wú)法再分配內(nèi)存時(shí)拋出,表示內(nèi)存耗盡。
- StackOverflowError:當(dāng)方法調(diào)用的層級(jí)太深,導(dǎo)致??臻g耗盡時(shí)拋出。
- NoClassDefFoundError:當(dāng)JVM或ClassLoader無(wú)法找到所需的類定義時(shí)拋出。
- InternalError:表示JVM內(nèi)部發(fā)生了嚴(yán)重錯(cuò)誤。
Exception
Exception
類是Java編程語(yǔ)言中表示一般意外情況或錯(cuò)誤的基類之一。
在Java中,Exception
及其子類通常用于表示程序運(yùn)行過(guò)程中可能發(fā)生的各種異常情況。
Exception
類的直接子類主要分為兩種:
- Checked Exception:這些異常必須在代碼中進(jìn)行處理,要么通過(guò)try-catch塊捕獲和處理,要么通過(guò)throws子句聲明向上傳播。
- RuntimeException:這些異常通常是由程序錯(cuò)誤引起的,不要求在代碼中強(qiáng)制處理。
一些常見(jiàn)的 Checked Exception:
- IOException:用于表示輸入輸出操作中可能發(fā)生的異常情況,如文件未找到、文件權(quán)限問(wèn)題等。
- SQLException:用于表示與數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)相關(guān)的異常,例如連接問(wèn)題、查詢問(wèn)題等。
- ClassNotFoundException:用于表示在運(yùn)行時(shí)找不到特定類的異常。
- FileNotFoundException:指示嘗試打開(kāi)指定文件名的文件失敗。
- ParseException:用于表示解析操作中可能發(fā)生的異常,例如日期解析錯(cuò)誤。
- NoSuchMethodException:指示嘗試訪問(wèn)不存在的方法時(shí)發(fā)生的異常。
一些常見(jiàn)的 RuntimeException:
- NullPointerException:當(dāng)應(yīng)用程序試圖在要求使用對(duì)象的地方使用 null 時(shí),拋出該異常。
- ArrayIndexOutOfBoundsException:用于指示數(shù)組索引超出范圍。
- ArithmeticException:表示在算術(shù)運(yùn)算中發(fā)生的異常情況,例如除以零。
- IllegalArgumentException:指示向方法傳遞了一個(gè)不合法或不正確的參數(shù)。
- IllegalStateException:表示對(duì)象的狀態(tài)不適合請(qǐng)求的操作。
- ClassCastException:當(dāng)試圖將對(duì)象強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為不是實(shí)例的子類時(shí),拋出該異常。
異常處理機(jī)制
1、try-catch塊:try
用于包裹可能會(huì)引發(fā)異常的代碼塊,catch
用于捕獲并處理特定類型的異常。如果 try
塊中的代碼引發(fā)了異常,Java 將會(huì)跳到匹配的 catch
塊中執(zhí)行相應(yīng)的處理代碼。
try { // 可能引發(fā)異常的代碼 } catch (ExceptionType e) { // 處理異常的代碼 }
2、finally塊:finally
塊中的代碼總是會(huì)被執(zhí)行,無(wú)論是否發(fā)生異常。通常用于確保資源的釋放,如關(guān)閉文件或網(wǎng)絡(luò)連接。
try { // 可能引發(fā)異常的代碼 } catch (ExceptionType e) { // 處理異常的代碼 } finally { // 無(wú)論是否發(fā)生異常都會(huì)執(zhí)行的代碼 }
3、throws關(guān)鍵字:throws
用于在方法聲明中指定可能會(huì)拋出的異常,將異常的處理責(zé)任交給調(diào)用者。這就是告訴調(diào)用者,調(diào)用這個(gè)方法時(shí),需要考慮到可能會(huì)拋出的異常情況。
void someMethod() throws SomeException { // 方法可能拋出 SomeException }
void readFile() throws IOException { // 讀取文件的代碼 }
在這個(gè)例子中,readFile
方法聲明了可能會(huì)拋出 IOException
異常。當(dāng)其他代碼調(diào)用 readFile
方法時(shí),調(diào)用者需要考慮到可能會(huì)出現(xiàn) IOException
異常的情況。
4、throw關(guān)鍵字:throw
用于手動(dòng)拋出一個(gè)異常。這意味著當(dāng)程序執(zhí)行到 throw
語(yǔ)句時(shí),會(huì)創(chuàng)建一個(gè)異常對(duì)象并將其拋出。這個(gè)異??梢允?Java 標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中已經(jīng)定義好的異常類型,也可以是你自己定義的異常類型。
if (someCondition) { throw new SomeException("Error message"); }
舉個(gè)例子,假設(shè)你正在編寫一個(gè)函數(shù),需要檢查傳入的參數(shù)是否滿足某些條件,如果條件不滿足,你可以使用 throw
拋出一個(gè)異常來(lái)中斷程序的執(zhí)行并給出相應(yīng)的提示或錯(cuò)誤信息。
void checkAge(int age) { if (age < 0) { throw new IllegalArgumentException("Age cannot be negative"); } }
在這個(gè)例子中,如果傳入的年齡是負(fù)數(shù),throw
語(yǔ)句將會(huì)創(chuàng)建一個(gè) IllegalArgumentException
異常對(duì)象并將其拋出。
5、自定義異常:可以通過(guò)擴(kuò)展 Exception
類或其子類來(lái)創(chuàng)建自定義異常類,以便應(yīng)用程序可以根據(jù)特定的需求創(chuàng)建和使用異常類型。
如果不加throws MyException
會(huì)報(bào)錯(cuò),這是因?yàn)椋涸贘ava中,如果一個(gè)方法可能拋出已檢查異常(checked exception),但沒(méi)有使用try-catch
塊捕獲該異常,也沒(méi)有使用throws
子句將該異常傳播出去,編譯器會(huì)報(bào)錯(cuò)。
幾種異常處理方式的區(qū)別:
throw
用于手動(dòng)拋出異常,throws
用于聲明可能會(huì)拋出的異常類型,而try-catch
用于實(shí)際處理異常情況。throw
和try-catch
是用于實(shí)際處理異常的,而throws
是在方法聲明中指明可能會(huì)拋出的異常類型。
舉例:
import java.io.BufferedReader; import java.io.FileReader; import java.io.IOException; public class FileHandlingExample { public static void main(String[] args) { BufferedReader reader = null; try { reader = new BufferedReader(new FileReader("example.txt")); String line = reader.readLine(); int number = Integer.parseInt(line); System.out.println("Read number: " + number); } catch (FileNotFoundException e) { System.err.println("File not found: " + e.getMessage()); } catch (NumberFormatException e) { System.err.println("Invalid number format: " + e.getMessage()); } catch (IOException e) { System.err.println("IOException: " + e.getMessage()); } finally { try { if (reader != null) { reader.close(); } } catch (IOException e) { System.err.println("Error while closing the reader: " + e.getMessage()); } } } }
在這個(gè)例子中,我們嘗試打開(kāi)一個(gè)文件并讀取其中的內(nèi)容。在 try
塊中,我們打開(kāi)文件并嘗試讀取文件中的一行內(nèi)容,并將其轉(zhuǎn)換為整數(shù)。在 catch
塊中,我們分別捕獲了 FileNotFoundException
(文件未找到)、NumberFormatException
(無(wú)效的數(shù)字格式)和 IOException
(輸入輸出異常)。
在 finally
塊中,我們確保關(guān)閉了文件讀取器,即使在 try
或 catch
塊中發(fā)生了異常,也會(huì)執(zhí)行這一步。這是非常重要的,因?yàn)樗_保資源得到了正確的釋放。
Java 編譯器會(huì)按照 catch
塊的順序來(lái)匹配異常,而一旦找到了匹配的 catch
塊,后續(xù)的 catch
塊將不再執(zhí)行。 因此,如果將最一般的異常類型放在最前面,那么可能會(huì)導(dǎo)致后續(xù)的 catch
塊永遠(yuǎn)無(wú)法執(zhí)行。
在前面提供的示例代碼中,我們先捕獲了 FileNotFoundException
,然后是 NumberFormatException
,最后是 IOException
。這是符合最佳實(shí)踐的順序。
如果按照相反的順序,即先捕獲 IOException
,然后是 NumberFormatException
,最后是 FileNotFoundException
,那么由于 IOException
是 FileNotFoundException
和 NumberFormatException
的父類,IOException
的 catch 塊將會(huì)捕獲到所有這些異常,而后續(xù)的 catch 塊將無(wú)法執(zhí)行。
因此,捕獲異常時(shí)應(yīng)該遵循從最具體的異常類型到最一般的異常類型的順序,以確保程序能夠按預(yù)期進(jìn)行異常處理。
書寫異常處理語(yǔ)句的快捷鍵:ctrl+alt(option)+T
手動(dòng)結(jié)束程序語(yǔ)句:
實(shí)際使用中的經(jīng)驗(yàn)總結(jié):
- 處理運(yùn)行時(shí)異常時(shí),采用邏輯去合理規(guī)避同時(shí)輔助try-catch處理
- 在多重catch塊后面,可以加上一個(gè)catch(Exception)來(lái)處理可能會(huì)被遺漏的異常
- 對(duì)于不確定的代碼,也可以加上try-catch處理異常
- 盡量去處理異常,切忌僅使用printStackTrace()打印輸出
- 具體處理異常,根據(jù)業(yè)務(wù)需求和異常類型的不同決定
- 盡量添加finally釋放占用的資源(IO、Scanner)
總結(jié)
到此這篇關(guān)于一篇文章詳解Java異常處理的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java異常處理內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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