前言

在程式設計中異常報錯是不可避免的。特別是在學習某個語言初期，看到異常報錯就抓耳撓腮，常常開玩笑說程式設計1分鐘，改bug1小時。今天就讓我們來看看什麼是異常和怎麼合理的處理異常吧！

異常與error介紹

下面還是先讓我們來看一下基本概念吧！

​ 異常指程式執行過程中出現的非正常現象，例如使用者輸入錯誤、除數為零、需要處理的檔案不存在、陣列下標越界等。異常機制本質就是當程式出現錯誤，程式安全退出的機制。在Java的異常處理機制中，引進了很多用來描述和處理異常的類，稱為異常類。異常類定義中包含了該類異常的資訊和對異常進行處理的方法。

​ Java是採用面向物件的方式來處理異常的。處理過程：

1. 丟擲異常：在執行一個方法時，如果發生異常，則這個方法生成代表該異常的一個物件，停止當前執行路徑，並把異常物件提交給JRE。
2. 捕獲異常：JRE得到該異常後，尋找相應的程式碼來處理該異常。JRE在方法的呼叫棧中查詢，從生成異常的方法開始回溯，直到找到相應的異常處理程式碼為止。

讓我們來看看前面所講到的異常類究竟是個什麼東西!

其實所有的異常物件都是派生於Throwable類的一個例項。如果內建的異常類不能夠滿足需要，還可以建立自己的異常類。所有異常的根類為java.lang.Throwable。看看它的家族長什麼樣。

Throwable類下面主要是兩大門派。Error和Exception。

• Error

  是程式無法處理的錯誤，表示執行應用程式中較嚴重問題，系統JVM已經處於不可恢復的崩潰狀態中。例如，說記憶體溢位和執行緒死鎖等系統問題。

• Exception是程式本身能夠處理的異常。

  Exception類是所有異常類的父類，其子類對應了各種各樣可能出現的異常事件。 通常Java的異常可分為：

  1. RuntimeException 執行時異常
  2. CheckedException 已檢查異常

  下面我們來研究研究這兩個異常。

RuntimeException和 CheckedException異同

首先我們先來看看什麼是執行時異常。

這類異常通常是由程式設計錯誤導致的，所以在編寫程式時，並不要求必須使用異常處理機制來處理這類異常,而是經常需要通過增加“邏輯處理來避免這些異常”。

比如以下常見的幾種異常：

ArithmeticException異常

 int b=0;

 System.out.println(1/b);

 //解決：

   if(b!=0){

      System.out.println(1/b);

   }

NumberFormatException異常

String str = "1234abcf";

System.out.println(Integer.parseInt(str));

//解決：

Pattern p = Pattern.compile("^\\d+$");

Matcher m = p.matcher(str);

if (m.matches()) { // 如果str匹配代表數字的正則表示式,才會轉換

    System.out.println(Integer.parseInt(str));

}

ClassCastException異常

Animal a=new Dog();

Cat c=(Cat)a;

//解決：

if (a instanceof Cat) {

    Cat c = (Cat) a;

}

這裡再補充兩點，方便大家更好的理解java異常的機制和處理過程。

1. 在方法丟擲異常之後，執行時系統將轉為尋找合適的異常處理器(exception handler)。潛在的異常處理器是異常發生時依次存留在呼叫棧中的方法的集合。當異常處理器所能處理的異常型別與方法丟擲的異常型別相符時，即為合適的異常處理器。
2. 執行時系統從發生異常的方法開始，依次回查呼叫棧中的方法，直至找到含有合適異常處理器的方法並執行。當執行時系統遍歷呼叫棧而未找到合適的異常處理器，則執行時系統終止。同時，意味著Java程式的終止。

上面我們講述了什麼是執行時異常以及一些處理方式，下面就再來看看什麼是已檢查異常吧！

所有不是RuntimeException的異常，統稱為Checked Exception，又被稱為“已檢查異常”，如IOException、SQLException等以及使用者自定義的Exception異常。 這類異常在編譯時就必須做出處理， 否則無法通過編譯。

通常異常的處理方式有兩種：

1. 使用“try/catch”捕獲異常

2. 使用“throws”宣告異常。

下面就來詳細的聊聊吧!

異常的處理

上面已經提了，異常處理通常有2種方式。先看看捕獲異常吧。

捕獲異常是通過3個關鍵詞來實現的：try-catch-finally。用try來執行一段程式，如果出現異常，系統丟擲一個異常，可以通過它的型別來捕捉(catch)並處理它，最後一步是通過finally語句為異常處理提供一個統一的出口，finally所指定的程式碼都要被執行。

這個捕獲異常其實也是我們在面試的時候會經常碰到的問題。下面我們分別再來對各個部分做一個簡單的提示吧!

• try

一個try語句必須帶有至少一個catch語句塊或一個finally語句塊 。當異常處理的程式碼執行結束以後，不會再回到try語句去執行尚未執行的程式碼。

• catch

每個try語句塊可以伴隨一個或多個catch語句，用於處理可能產生的不同型別的異常物件。在此介紹一些常用的方法，這些方法均繼承自Throwable類 。

1. toString ()方法，顯示異常的類名和產生異常的原因。
2. getMessage()方法，只顯示產生異常的原因，但不顯示類名。
3. printStackTrace()方法，用來跟蹤異常事件發生時堆疊的內容。

這裡有一個需要特別注意的地方，那就是catch捕獲異常時的捕獲順序：

如果異常類之間有繼承關係，在順序安排上就需注意。越是頂層的類，越放在下面，再不然就直接把多餘的catch省略掉。 也就是說先捕獲子類異常再捕獲父類異常。

• finally

finally語句塊中始終都要執行，除了遇到了System.exit(0)結束程式執行。針對這個特性，所以我們通常在finally中關閉程式塊已開啟的資源，比如：關閉檔案流、釋放資料庫連線等。

即使try和catch塊中存在return語句，finally語句也會執行。是在執行完finally語句後再通過return退出。

在這裡就有一道非常經典的一個面試題。

public class Test {

    public static void main(String[]args) {

       System.out.println(new Test().test());;

    }

    static int test(){

       int x = 1;

       try{

          retun x;

       }finally{

          System.out.print("jdbk"+ ++x);

       }

    }

}

// 問輸出結果？

先解釋哈這裡存在的玄妙吧!

看了上面的講述，我們都知道了當try和catch中有return時，finally仍然會執行，所以正常邏輯來說此題的答案應該是“jdbk2 2”,但這裡存在一個陷阱，那就是：

finally是在return後面的表示式運算後執行的（此時並沒有返回運算後的值，而是先把要返回的值保 存起來，不管finally中的程式碼怎麼樣，返回的值都不會改變，任然是之前儲存的值），所以函式返回值是 在finally執行前確定的。因此正確答案應該是：“jdbk2 1”。

還有一點需要注意的就是：finally中最好不要包含return，否則程式會提前退出，返回值不是try或catch中儲存的返回值。

接下來再來講講宣告異常吧，它相對來說就比較簡單了。

在一些情況下，當前方法並不需要處理髮生的異常，而是向上傳遞給呼叫它的方法處理。如果一個方法丟擲多個已檢查異常，就必須在方法的首部列出所有的異常，之間以逗號隔開。

public static void readFile(String fileName) throws FileNotFoundException,IOException {

}

需要注意的地方就是：

1. 在方法重寫中宣告異常時：子類重寫父類方法時，如果父類方法有宣告異常，那麼子類宣告的異常範圍不能超過父類宣告的範圍。
2. 宣告異常我們一般在server層中。在controller層或則資料訪問層一般是捕獲異常。

自定義異常

我們為什麼要自定義異常？還不是因為在程式中，可能會遇到JDK提供的任何標準異常類都無法充分描述清楚我們想要表達的問題。此時我們就可以建立自己的異常類，即自定義異常類。

那我們怎麼自定義異常類呢？相信你看了上面的異常類的家族圖應該就猜到了。不錯，自定義異常類只需從Exception類或者它的子類派生一個子類即可。如果你繼承Exception類，則為受檢查異常，必須對其進行處理;如果不想處理，可以讓自定義異常類繼承執行時異常RuntimeException類。通常我們自定義異常類應該包含2個構造器：一個是預設的構造器，另一個是帶有詳細資訊的構造器。這裡舉一個例子。

/**IllegalAgeException：非法年齡異常，繼承Exception類*/

class IllegalAgeException extends Exception {

    //預設構造器

    public IllegalAgeException() {

    }

    //帶有詳細資訊的構造器，資訊儲存在message中

    public IllegalAgeException(String message) {

        super(message);

    }

}

   public void setAge(int age) throws IllegalAgeException {

        if (age < 0) {

            throw new IllegalAgeException("人的年齡不應該為負數");

        }

        this.age = age;

    }

最後給大家講述一點使用異常機制的建議：

1.要避免使用異常處理代替錯誤處理，這樣會降低程式的清晰性，並且效率低下。

2.處理異常不可以代替簡單測試---只在異常情況下使用異常機制。

3.不要進行小粒度的異常處理---應該將整個任務包裝在一個try語句塊中。

4.異常往往在高層處理。

公眾號：良許Linux

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