简单谈谈java的异常处理(Try Catch Finally)

2024-03-20 12:52:04 32

异常的英文单词是exception，字面翻译就是“意外、例外”的意思，也就是非正常情况。事实上，异常本质上是程序上的错误，包括程序逻辑错误和系统错误。

一前言

java异常处理大家都不陌生，总的来说有下面两点：

1.抛出异常:throwexception

classSimpleException{
publicvoida()throwsException{
thrownewException();
};
}

2.捕获异常：

publicclassMyException{
publicstaticvoidmain(String[]args){
MyExceptione=newMyException();
SimpleExceptionse=newSimpleException();
try{
se.a();
}catch(Exceptione1){
e1.printStackTrace();
}
}
}

classSimpleException{
publicvoida()throwsException{
thrownewException();
};
｝

本文将在此基础上，更加深入的谈一些细节问题。

二自定义异常类

java语言为我们提供了很多异常类，但是有时候我们为了写代码的方便还是要自定义的去创造异常类：

classSimpleExceptionextendsException{};
创建好之后我们可以使用trycatch捕获它：

publicclassMyException{
publicstaticvoidmain(String[]args){
MyExceptione=newMyException();
try{
e.a();
}catch(SimpleExceptione1){
e1.printStackTrace();
}
}

publicvoida()throwsSimpleException{
thrownewSimpleException();
}
}

classSimpleExceptionextendsException{};

我们在MyException中定义了一个方法a()，让它抛出SimpleException异常，然后我们在main()中调用这个方法，并使用trycatch捕获了这个异常：

SimpleException
atMyException.a(MyException.java:15)
atMyException.main(MyException.java:8)
atsun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(NativeMethod)
atsun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:57)
atsun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43)
atjava.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:606)
atcom.intellij.rt.execution.application.AppMain.main(AppMain.java:144)

Processfinishedwithexitcode0

编译执行后的结果，主要看前三行就行了。这里着重说明几点：
1.抛出异常类型的指定：(exceptionspecification)
当我们需要在一个方法中抛出一个异常时，我们使用throw后加某异常类的实例，程序会在此向客户端程序（调用这段代码的程序）抛出对应异常并在此退出（相当于return）。另外需要注意的是，我们必须在定义该方法的时候指明异常类型，比如下面这段代码会抛出SimpleException异常

publicvoida()throwsSimpleException

2.抛出多个异常：

publicvoida()throwsSimpleException,AException,BException{
thrownewSimpleException();

}

不同的异常类之间用逗号隔开即可，在这种情况下我们不必须throw每个异常类的实例（），但是客户端代码必须要catch到每个异常类：

publicclassMyException{
publicstaticvoidmain(String[]args){
MyExceptione=newMyException();
try{
e.a();
}catch(SimpleExceptione1){
e1.printStackTrace();
}catch(BExceptione1){
e1.printStackTrace();
}catch(AExceptione1){
e1.printStackTrace();
}
}

publicvoida()throwsSimpleException,AException,BException{
thrownewSimpleException();

}
}

classSimpleExceptionextendsException{};
classAExceptionextendsException{}
classBExceptionextendsException{}

三stacktrace

无论是抛出异常，或者是捕获处理异常，我们的目的是为了写出更健壮的程序，这很大程度上依赖于java异常机制给我们提供的异常信息，而它的载体就是stacktrace。
前面的代码中我们直接使用printStackTrace()打印出异常信息，其实我们还可以使用getStackTrace()方法来获取StackTraceElement型的集合，如果你手头有IDEA的话，你可以先搜索出StackTraceElement类，可以发现它实现了接口Serializable，再看看它的类描述：

/**
*Anelementinastacktrace,asreturnedby{@link
*Throwable#getStackTrace()}.Eachelementrepresentsasinglestackframe.
*Allstackframesexceptfortheoneatthetopofthestackrepresent
*amethodinvocation.Theframeatthetopofthestackrepresentsthe
*executionpointatwhichthestacktracewasgenerated.Typically,
*thisisthepointatwhichthethrowablecorrespondingtothestacktrace
*wascreated.
*
*@since1.4
*@authorJoshBloch
*/

讲的很清楚，这个类的每个实例都是stacktrace的一个元素，代表着一个stackframe，stacktrace是由getStackTrace()方法返回的。后边的我试着翻译了几遍，都觉得不好，还是直接上代码才能说清楚：

publicclassMyException{
publicstaticvoidmain(String[]args){
MyExceptione=newMyException();
e.a();

publicvoida(){
try{
thrownewException();
}catch(Exceptione){
StackTraceElement[]ste=e.getStackTrace();
System.out.println(ste.length);

}
}
}

我们定义了方法a，让它抛出Exception异常的同时捕获它，然后我们通过getStackTrace()方法得到一个StackTraceElement型的数组，并打印出数组的长度：

Processfinishedwithexitcode0
我们把代码稍微改一下，不在a中捕获异常了，我们重新定义一个方法b，让它在调用a的同时将异常捕获：

publicclassMyException{
publicstaticvoidmain(String[]args){
MyExceptione=newMyException();
e.b();
}

publicvoidb(){
try{
a();
}catch(Exceptione){
StackTraceElement[]ste=e.getStackTrace();
System.out.println(ste.length);
}
}

publicvoida()throwsException{
thrownewException();
}
}

结果如下：

Processfinishedwithexitcode0
别急，我们再来看点有趣的：

publicclassMyException{
publicstaticvoidmain(String[]args){
MyExceptionexception=newMyException();
try{
exception.c();
}catch(Exceptione){
StackTraceElement[]ste=e.getStackTrace();
System.out.println(ste.length);
System.out.println("---------------------------------------------------------------");
for(StackTraceElements:e.getStackTrace()){
System.out.println(s.getClassName()+":method"+s.getMethodName()+"atline"+s.getLineNumber());
}
System.out.println("---------------------------------------------------------------");

}

}

publicvoidc()throwsException{
try{
a();
}catch(Exceptione){
throwe;
}
}

publicvoida()throwsException{
thrownewException();
}
}

下面是结果：

8
---------------------------------------------------------------
MyException:methodaatline43
MyException:methodcatline39
MyException:methodmainatline9
sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl:methodinvoke0atline-2
sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl:methodinvokeatline57
sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl:methodinvokeatline43
java.lang.reflect.Method:methodinvokeatline606
com.intellij.rt.execution.application.AppMain:methodmainatline144
---------------------------------------------------------------

Processfinishedwithexitcode0

也就是说，getStackTrace()返回一个栈，它包含从调用者(main())到初始抛出异常者(a())的一些基本信息,在上面的代码中，我们在c方法中调用a方法时捕获异常并通过throws将其再次抛出(rethrow)，调用c方法的方法可以捕获并处理异常，也可以选择继续抛出让更高层次的调用者（靠近栈底）处理。rethrow虽然很方便，但存在着一些问题，我们看下面这段代码：

publicclassMyException{
publicstaticvoidmain(String[]args){
MyExceptionexception=newMyException();
try{
exception.c();
}catch(Exceptione){
e.printStackTrace(System.out);
}

}

publicvoidc()throwsException{
try{
a();
}catch(Exceptione){
throwe;
}
}

publicvoida()throwsException{

thrownewException("Exceptionfroma()");
}
}
java.lang.Exception:Exceptionfroma()
atMyException.a(MyException.java:40)
atMyException.c(MyException.java:30)
atMyException.main(MyException.java:21)

我们在c中重新抛出e，在main中使用e.printStackTrace()打印出来，可以看到打印出来stacktrace还是属于a的，如果我们想把stacktrace变成c的可以这么写：

publicclassMyException{
publicstaticvoidmain(String[]args){
MyExceptionexception=newMyException();

try{
exception.c();
}catch(Exceptione){
e.printStackTrace(System.out);
}

}

publicvoidc()throwsException{
try{
a();
}catch(Exceptione){
//throwe;
throw(Exception)e.fillInStackTrace();
}
}

publicvoida()throwsException{

thrownewException("Exceptionfroma()");
}
}
java.lang.Exception:Exceptionfroma()
atMyException.c(MyException.java:22)
atMyException.main(MyException.java:10)

四异常链Exceptionchaining

先来看一个场景：

publicclassTestException{
publicstaticvoidmain(String[]args){
TestExceptiontestException=newTestException();
try{
testException.c();
}catch(CExceptione){
e.printStackTrace();
}
}

publicvoida()throwsAException{
AExceptionaException=newAException("thisisaexception");
throwaException;
}

publicvoidb()throwsBException{
try{
a();
}catch(AExceptione){
thrownewBException("thisisbexception");
}
}

publicvoidc()throwsCException{
try{
b();
}catch(BExceptione){
thrownewCException("thisiscexception");
}
}
}

classAExceptionextendsException{
publicAException(Stringmsg){
super(msg);
}
}

classBExceptionextendsException{
publicBException(Stringmsg){
super(msg);
}
}

classCExceptionextendsException{
publicCException(Stringmsg){
super(msg);
}
}

创建了三个异常类AException、BException、CException，然后在a()中抛出AException，在b()中捕获AException并抛出BException，最后在c()中捕获BException并抛出CException，结果打印如下：

CException:thisiscexception
atTestException.c(TestException.java:31)
atTestException.main(TestException.java:8)

好，我们只看到了CException的信息，AException，BException的异常信息已丢失，这时候异常链的作用就出来了，看代码：

publicclassTestException{
publicstaticvoidmain(String[]args){
TestExceptiontestException=newTestException();
try{
testException.c();
}catch(CExceptione){
e.printStackTrace();
}
}

publicvoida()throwsAException{
AExceptionaException=newAException("thisisaexception");
throwaException;
}

publicvoidb()throwsBException{
try{
a();
}catch(AExceptione){
//thrownewBException("thisisbexception");
BExceptionbException=newBException("thisisbexception");
bException.initCause(e);
throwbException;
}
}

publicvoidc()throwsCException{
try{
b();
}catch(BExceptione){
//thrownewCException("thisiscexception");
CExceptioncException=newCException("thisiscexception");
cException.initCause(e);
throwcException;
}
}
}

classAExceptionextendsException{
publicAException(Stringmsg){
super(msg);
}
}

classBExceptionextendsException{
publicBException(Stringmsg){
super(msg);
}
}

classCExceptionextendsException{
publicCException(Stringmsg){
super(msg);
}
}

我们用initCause()方法将异常信息给串联了起来，结果如下：

CException:thisiscexception
atTestException.c(TestException.java:35)
atTestException.main(TestException.java:8)
atsun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(NativeMethod)
atsun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:57)
atsun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43)
atjava.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:606)
atcom.intellij.rt.execution.application.AppMain.main(AppMain.java:144)
Causedby:BException:thisisbexception
atTestException.b(TestException.java:24)
atTestException.c(TestException.java:32)
...6more
Causedby:AException:thisisaexception
atTestException.a(TestException.java:15)
atTestException.b(TestException.java:21)
...7more

Processfinishedwithexitcode0

五后记

其实关于java异常处理还有很多需要探讨的地方，但是由于我经验有限，还不能体会的太深刻，最常用的也就是

try{
...
}catch(Exceptione){
...
}finally{
//不管异常会不会被捕捉或者处理都会执行的代码，如关闭IO操作
}

但是无论如何我们还是要感谢java给我们提供的异常机制，它好似一个长者，时不时给我们指引道路，也让我们在编码的时候没有那么无聊：）

简单谈谈java的异常处理(Try Catch Finally)

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