基础入门|你尽管try我尽量catch,二当家的带你搞明白java的异常机制

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前言 java的异常机制你都懂了么?二当家的一文带你深入浅出,理解透彻。

本文由 二当家的白帽子 https://le-yi.blog.csdn.net/ 博客原创,转载请注明来源,谢谢~

文章目录
  • 前言
  • 程序异常
  • 运行期间的错误怎么管
  • catch可以捕获哪些错误
  • 如何发起一个异常
  • 可查的异常(checked exceptions)和不可查的异常(unchecked exceptions)
  • 自定义异常
  • try的姿势
  • 什么情况需要用到finally块呢
  • try-with-resources语法
  • 尾声

程序异常 异常本质上是程序上的错误,错误在我们编写程序的过程中会经常发生,包括编译期间和运行期间的错误。
  1. 编译期间的错误:
    通常都是语法错误,这个不是重点,毕竟运行不了的程序不会发生什么大事。
  2. 运行期间的错误:
    有的错误程序没办法管,有的错误程序不应该管,还有的错误程序必须管。运行时的错误如果没有处理好,业务上是会出问题的哦,很可能是一发而不可收拾呢。
运行期间的错误怎么管 【基础入门|你尽管try我尽量catch,二当家的带你搞明白java的异常机制】发生错误,我们首先得知道,怎么知道呢?java里用try-catch语句处理运行期间的错误,用关键字try去执行可能发生错误的代码,然后用关键字catch去捕获程序运行期间发生的错误。
public class Test {private static void printDiv(int dividend, int divisor) {System.out.println(dividend + " / " + divisor + " = " + (dividend / divisor)); }public static void main(String[] args) {printDiv(10, 5); printDiv(10, 0); printDiv(10, 2); } }

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上面的代码分别输出 10 / 5,10 / 0 和 10 / 2 的结果。但是运行结果显示,在执行 10 / 0 时程序就异常退出了,0是不能作为除数的。
接下来我们修改下代码,让我们的程序可以兼容异常情况。
public class Test {private static void printDiv(int dividend, int divisor) {try {System.out.println(dividend + " / " + divisor + " = " + (dividend / divisor)); } catch(ArithmeticException e) {System.out.println(dividend + " / " + divisor + " 发生错误:" + e.getMessage()); } }public static void main(String[] args) {printDiv(10, 5); printDiv(10, 0); printDiv(10, 2); } }

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在使用try-catch语法处理了错误以后,可以看到,当程序执行到发生错误的代码行,就会跳转到catch的块里继续执行,程序没有再异常退出了。
catch可以捕获哪些错误 cache捕获的都是Throwable类和它的子类,Throwable下有两个大类ErrorException。其他的错误或异常都应该继承自他们俩。
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  1. Error
    Error是系统级别的错误,不该由应用程序捕获处理,应该交给系统或者框架来捕获处理。
  2. Exception
    Exception是程序级别的错误,应该由程序模块去捕获处理。
如何发起一个异常 我们自己写的代码也会有异常情况,如何发起一个异常情况呢?可以使用throw关键字。
public class Test { private static void someMethod() {// 使用throw关键字抛出异常 throw new RuntimeException("运行中发生异常"); } public static void main(String[] args) {someMethod(); System.out.println("主方法执行完毕"); } }

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我们也可以抛出Error和它的子类,但是通常我们应该抛出Exception和它的子类。之前已经讲过他们的区别。
public class Test { private static void someMethod() {// 使用throw关键字抛出错误 throw new Error("运行中发生错误"); } public static void main(String[] args) {someMethod(); System.out.println("主方法执行完毕"); } }

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我们抛出另外一种异常,竟然编译就不通过了。
import java.sql.SQLException; public class Test { private static void someMethod() {// 使用throw关键字抛出异常 throw new SQLException("运行中发生异常"); } public static void main(String[] args) {someMethod(); System.out.println("主方法执行完毕"); } }

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可查的异常(checked exceptions)和不可查的异常(unchecked exceptions) 基础入门|你尽管try我尽量catch,二当家的带你搞明白java的异常机制
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  1. 可查的异常(checked exceptions)
    除了RuntimeException及其子类以外,其他的Exception类及其子类都属于可查异常。Java编译器会检查这种异常,当程序中可能出现这类异常,要么用try-catch语句捕获它,要么用throws子句声明抛出它,否则编译不会通过。
  2. 不可查的异常(unchecked exceptions)
    不可查异常(编译器不要求强制处置的异常):包括运行时异常(RuntimeException与其子类)和错误(Error)。
原来SQLException属于可查的异常(checked exceptions),我们必须用try-catch捕获,或者声明抛出,捕获我们已经会了,怎么声明抛出呢?可以使用throws关键字。
import java.sql.SQLException; public class Test { private static void someMethod() throws SQLException {// 使用throw关键字抛出异常 throw new SQLException("运行中发生异常"); } public static void main(String[] args) throws SQLException {someMethod(); System.out.println("主方法执行完毕"); } }

这样就可以编译通过了呢。
自定义异常 java已经内置了很多错误和异常类型,我就不罗列了,很容易查到,当内置的异常类型不能正确表达我们的错误时,我们也可以自定义错误和异常类型,只需要继承Error或者Exception
public class Test { /** * 自定义的异常类型 */ static class MyRuntimeException extends RuntimeException {public MyRuntimeException(String message) {super(message); } } private static void someMethod() {// 使用throw关键字抛出异常 throw new MyRuntimeException("运行中发生异常"); } public static void main(String[] args) {someMethod(); System.out.println("主方法执行完毕"); } }

try的姿势 try的一般姿势有三种
public class Test {public static void main(String[] args) {// 姿势一 try {// 有可能抛出异常的部分 } catch (Exception e) {// 对异常的处理 }// 姿势二 try {// 有可能抛出异常的部分 } finally {// 不管是否发生异常,都要执行的部分 }// 姿势三 try {// 有可能抛出异常的部分 } catch (Exception e) {// 对异常的处理 } finally {// 不管是否发生异常,都要执行的部分 } } }

上面的方式都是针对错误进行统一的处理,如果一段代码可能发生多种错误,我要针对某种错误进行特殊的处理怎么办?
import java.io.IOException; public class Test {/** * 将结果写入文件 * @param ret * @throws IOException */ private static void writeFile(int ret) throws IOException {// 我假装将结果写入文件,其实没那么干,但是那是我的事,调用的人请保密 throw new IOException("磁盘满了啦"); }private static void printDiv(int dividend, int divisor) {try {int ret = dividend / divisor; System.out.println(dividend + " / " + divisor + " = " + ret); writeFile(ret); } catch(Exception e) {if (e instanceof IOException) {System.out.println(dividend + " / " + divisor + " 发生IO错误:" + e.getMessage()); } else {System.out.println(dividend + " / " + divisor + " 发生错误:" + e.getMessage()); } } }public static void main(String[] args) {printDiv(10, 5); printDiv(10, 0); printDiv(10, 2); } }

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上面的代码达到了想要的效果,然而有点傻,其实java已经有语法直接处理这种情况。下面才是正确的方式哦,执行结果和上面的一样。
import java.io.IOException; public class Test {/** * 将结果写入文件 * @param ret * @throws IOException */ private static void writeFile(int ret) throws IOException {// 我假装将结果写入文件,其实没那么干,但是那是我的事,调用的人请保密 throw new IOException("磁盘满了啦"); }private static void printDiv(int dividend, int divisor) {try {int ret = dividend / divisor; System.out.println(dividend + " / " + divisor + " = " + ret); writeFile(ret); } catch (IOException e) {System.out.println(dividend + " / " + divisor + " 发生IO错误:" + e.getMessage()); } catch(Exception e) {System.out.println(dividend + " / " + divisor + " 发生错误:" + e.getMessage()); } }public static void main(String[] args) {printDiv(10, 5); printDiv(10, 0); printDiv(10, 2); } }

有一点要注意,如果我们需要同时catch父子类异常,那么子类一定要先catch,因为java是按照代码顺序匹配的,如果把父类的catch块写在前面,那子类的catch块就永远不会运行到。
如果我要对发生的多种异常进行分组处理,其中几种用第一种处理方式,另外几种用第二种处理方式,其他的用第三种处理方式统一处理呢?我们当然可以cache多次,然后几个cache块写一样的内容,但是那样依然很傻。下面才是正确的方式。
import java.io.FileNotFoundException; import java.io.IOException; import java.io.WriteAbortedException; public class Test {/** * 将结果写入文件 * @param ret * @throws IOException */ private static void writeFile(int ret) throws FileNotFoundException, WriteAbortedException {// 我假装将结果写入文件,其实没那么干,但是那是我的事,调用的人请保密 int i = (int) (Math.random() * 3); switch (i) {case 0: throw new FileNotFoundException("文件不存在"); case 1: throw new FileNotFoundException("文件写入被中断"); case 2: throw new FileNotFoundException("磁盘满了啦"); } }private static void printDiv(int dividend, int divisor) {try {int ret = dividend / divisor; System.out.println(dividend + " / " + divisor + " = " + ret); writeFile(ret); } catch (FileNotFoundException | WriteAbortedException e) {System.out.println(dividend + " / " + divisor + " 文件写入发生错误:" + e.getMessage()); } catch (IOException e) {System.out.println(dividend + " / " + divisor + " 发生IO错误:" + e.getMessage()); } catch(Exception e) {System.out.println(dividend + " / " + divisor + " 发生错误:" + e.getMessage()); } }public static void main(String[] args) {printDiv(10, 5); printDiv(10, 0); printDiv(10, 2); } }

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什么情况需要用到finally块呢 先看下面一段代码
import java.io.FileWriter; import java.io.IOException; public class Test { /** * 写入文件 * @param text * @throws IOException */ private static boolean writeFile(String text) throws IOException {try {System.out.println("申请使用资源"); FileWriter fw = new FileWriter("test.txt"); // 在这之后可能发生异常 fw.write(text); if (true) {throw new RuntimeException("运行中发生的异常"); } // 这里关闭流资源,但是可能在这之前发生异常 System.out.println("关闭资源"); fw.close(); return true; } catch (Exception e) {System.out.println("处理异常:" + e.getMessage()); return false; } } public static void main(String[] args) throws IOException {writeFile("test"); } }

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像IO流等系统资源,在从系统申请用完之后,需要手动释放,否则就会发生泄露。上面的代码,如果在关闭资源之前,发生了异常,程序就会跳到catch块继续执行,那关闭资源的代码就永远不会执行,直到程序退出。该怎么办呢?这时候就需要finally了。
import java.io.FileWriter; import java.io.IOException; public class Test { /** * 写入文件 * @param text * @throws IOException */ private static boolean writeFile(String text) throws IOException {FileWriter fw = null; try {System.out.println("申请使用资源"); fw = new FileWriter("test.txt"); // 在这之后可能发生异常 fw.write(text); if (true) {throw new RuntimeException("运行中发生的异常"); } return true; } catch (Exception e) {System.out.println("处理异常:" + e.getMessage()); return false; } finally {if (fw != null) {System.out.println("关闭资源"); fw.close(); } } } public static void main(String[] args) throws IOException {writeFile("test"); } }

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上面的代码做了修改,将关闭资源的代码放到了finally块内,无论try是否发生异常,finally内的代码都会执行。不光是关闭资源,任何无论是否发生异常都应该执行的逻辑都可以放在finally块内。
另外注意一点,catch块也可能发生异常,但是finally块内的代码还是会执行。
import java.io.FileWriter; import java.io.IOException; public class Test { /** * 写入文件 * @param text * @throws IOException */ private static boolean writeFile(String text) throws IOException {FileWriter fw = null; try {System.out.println("申请使用资源"); fw = new FileWriter("test.txt"); // 在这之后可能发生异常 fw.write(text); if (true) {throw new RuntimeException("运行中发生的异常"); } return true; } catch (Exception e) {System.out.println("处理异常:" + e.getMessage()); throw new RuntimeException("处理异常情况时发生异常"); //return false; } finally {if (fw != null) {System.out.println("关闭资源"); fw.close(); } } } public static void main(String[] args) throws IOException {writeFile("test"); } }

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但是如果finally块发生异常,后面的代码就不会继续执行了。
import java.io.FileWriter; import java.io.IOException; public class Test { /** * 写入文件 * @param text * @throws IOException */ private static boolean writeFile(String text) throws IOException {FileWriter fw = null; try {System.out.println("申请使用资源"); fw = new FileWriter("test.txt"); // 在这之后可能发生异常 fw.write(text); if (true) {throw new RuntimeException("运行中发生的异常"); } return true; } catch (Exception e) {System.out.println("处理异常:" + e.getMessage()); return false; } finally {if (true) {throw new RuntimeException("finally块发生异常"); } if (fw != null) {System.out.println("关闭资源"); fw.close(); } } } public static void main(String[] args) throws IOException {writeFile("test"); } }

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finally块的代码通常是必须执行的,所以要catch掉可能的异常,try-catch语法是可以嵌套的哦。
import java.io.FileWriter; import java.io.IOException; public class Test { /** * 写入文件 * @param text * @throws IOException */ private static boolean writeFile(String text) throws IOException {FileWriter fw = null; try {System.out.println("申请使用资源"); fw = new FileWriter("test.txt"); // 在这之后可能发生异常 fw.write(text); if (true) {throw new RuntimeException("运行中发生的异常"); } return true; } catch (Exception e) {System.out.println("处理异常:" + e.getMessage()); return false; } finally {try {throw new RuntimeException("finally块发生异常"); } finally {if (fw != null) {System.out.println("关闭资源"); fw.close(); } } } } public static void main(String[] args) throws IOException {writeFile("test"); } }

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try-with-resources语法 像IO流这种有限系统资源的情况有很多,都大同小异,都是需要在最终使用完去手动调用关闭。每次都写模板一般的代码,有点傻,重复劳动,而且为了finally块和try块都可以访问那个变量,就必须声明在try-catch之外,这就导致finally块后面的代码还可以访问那个变量,这是不合理的。所以后来java有了新的语法来处理这种情况。实现AutoCloseable接口的类,都可以实现自动关闭。
import java.io.IOException; public class Test { static class SomeResource implements AutoCloseable {public void use() {System.out.println("使用资源"); }@Override public void close() {System.out.println("关闭资源"); } } /** * 写入文件 * @param text */ private static boolean writeFile(String text) {try (SomeResource resource = new SomeResource(); ) {resource.use(); // 在这之后可能发生异常 if (true) {throw new RuntimeException("运行中发生的异常"); } return true; } } public static void main(String[] args) throws IOException {writeFile("test"); } }

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可以看到上面的代码使用资源后,并没有手动调用关闭方法,关闭方法是被自动调用的。我们之前使用的FileWriter已经实现了AutoCloseable接口,所以也可以自动关闭了。
可以在一个块里使用多个可自动关闭资源,顺序是初始化的逆序。
import java.io.IOException; public class Test { static class SomeResource implements AutoCloseable {private final String name; SomeResource(String name) {this.name = name; System.out.println("初始化资源:" + name); }public void use() {System.out.println("使用资源:" + name); }@Override public void close() {System.out.println("关闭资源:" + name); } } /** * 写入文件 * * @param text */ private static boolean writeFile(String text) {try ( SomeResource resource1 = new SomeResource("测试资源1"); SomeResource resource2 = new SomeResource("测试资源2"); SomeResource resource3 = new SomeResource("测试资源3"); ) {resource2.use(); resource1.use(); resource3.use(); // 在这之后可能发生异常 if (true) {throw new RuntimeException("运行中发生的异常"); } return true; } } public static void main(String[] args) throws IOException {writeFile("test"); } }

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尾声 二当家的已经力求写的全面,如有不尽或者不准确的地方还请小伙伴们多见谅,欢迎评论区讨论。另外请赏个三连吧,多谢。

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