如何善用Java异常

时间 2019-11-17

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原文原文链接

Java的异常算是Java语言的一个特点了。也是在平常编码中会常常使用到的东西。但你真的了解异常吗？html

这里有一些关于异常的经典面试题：java

Java与异常相关的类结构和主要继承关系是怎样的？
Java7在关于异常的语法上作了什么改进？
什么是运行时异常和声明式异常？它们有什么区别？
什么是“异常丢失（异常覆盖）”问题？
什么是异常链？
什么是返回值覆盖？
编写异常时的一些最佳实践？

若是以上问题的答案你都能了然与胸，那么恭喜你，已经很熟悉Java异常这一块了。面试

若是一些问题还弄不清楚？不要紧，看完这篇文章就能够了。ide

异常的层次结构

先上图函数

抛开下面那些异常不谈，咱们的关注点可能主要在四个类上：编码

Throwable
Error
Exception
RuntimeException

其中，由于Error表明“错误”，多为比较严重的错误。若是你了解JVM，应该对OutOfMemoryError和StackOverflowError这两个类比较熟悉。spa

通常咱们在写代码时，可能用的比较多的是Exception类和RuntimeException类。.net

那究竟是继承Exception类好仍是继承RuntimeException类好呢？后面咱们在“编写异常的最佳实践”小节会讲到。日志

Java7与异常

Java7对异常作了两个改进。第一个是try-with-resources，第二个是catch多个异常。code

try-with-resources

所谓的try-with-resources，是个语法糖。实际上就是自动调用资源的close()函数。和Python里的with语句差很少。

不使用try-with-resources，咱们在使用io等资源对象时，一般是这样写的：

String getReadLine() throws IOException {
    BufferedReader br = new BufferedReader(fileReader);
    try {
        return br.readLine();
    } finally {
        if (br != null) br.close();
    }
}
复制代码

使用try-with-recources的写法：

String getReadLine() throws IOException {
    try (BufferedReader br = new BufferedReader(fileReader)) {
        return br.readLine();
    }
}
复制代码

显然，编绎器自动在try-with-resources后面增长了判断对象是否为null，若是不为null，则调用close()函数的的字节码。

只有实现了java.lang.AutoCloseable接口，或者java.io.Closable（实际上继随自java.lang.AutoCloseable）接口的对象，才会自动调用其close()函数。

有点不一样的是java.io.Closable要求一实现者保证close函数能够被重复调用。而AutoCloseable的close()函数则不要求是幂等的。具体能够参考Javadoc。

可是，须要注意的是try-with-resources会出现异常覆盖的问题，也就是说catch块抛出的异常可能会被调用close()方法时抛出的异常覆盖掉。咱们会在下面的小节讲到异常覆盖。

多异常捕捉

直接上代码：

public static void main(String[] args) {
    try {
        int a = Integer.parseInt(args[0]);
        int b = Integer.parseInt(args[1]);
        int c = a / b;
        System.out.println("result is：" + c);
    } catch (IndexOutOfBoundsException | NumberFormatException | ArithmeticException ie) {
        System.out.println("发生了以上三个异常之一。");
        ie.getMessage();
        // 捕捉多异常时，异常变量默认有final修饰，
        // 因此下面代码有错：
        // ie = new ArithmeticException("test");
    }
}
复制代码

Suppressed

若是catch块和finally块都抛出了异常怎么办？请看下下小节分析。

运行时异常和声明式异常

所谓运行时异常指的是RuntimeException，你不用去显式的捕捉一个运行时异常，也不用在方法上声明。

反之，若是你的异常只是一个Exception，它就须要显式去捕捉。

示例代码：

void test() {
    hasRuntimeException();
    try {
        hasException();
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

void hasException() throws Exception {
    throw new Exception("exception");
}

void hasRuntimeException() {
    throw new RuntimeException("runtime");
}
复制代码

虽然从异常的结构图咱们能够看到，RuntimeException继承自Exception。但Java会“特殊对待”运行时异常。因此若是你的程序里面须要这类异常时，能够继承RuntimeException。

并且若是不是明确要求要把异常交给上层去捕获处理的话，咱们建议是优先使用运行时异常，由于它会让你的代码更加简洁。

什么是异常覆盖

正如咱们前面提到的，在finally块调用资源的close()方法时，是有可能抛出异常的。与此同时咱们可能在catch块抛出了另外一个异常。那么catch块抛出的异常就会被finally块的异常“吃掉”。

看看这段代码，调用test()方法会输出什么？

void test() {
    try {
        overrideException();
    } catch (Exception e) {
        System.out.println(e.getMessage());
    }
}

void overrideException() throws Exception {
    try {
        throw new Exception("A");
    } catch (Exception e) {
        throw new Exception("B");
    } finally {
        throw new Exception("C");
    }
}
复制代码

会输出C。能够看到，在catch块的B被吃掉了。

JDK提供了Suppressed的两个方法来解决这个问题：

// 调用test会输出：
// C
// A
void test() {
    try {
        overrideException();
    } catch (Exception e) {
        System.out.println(e.getMessage());
        Arrays.stream(e.getSuppressed())
                .map(Throwable::getMessage)
                .forEach(System.out::println);
    }
}

void overrideException() throws Exception {
    Exception catchException = null;
    try {
        throw new Exception("A");
    } catch (Exception e) {
        catchException = e;
    } finally {
        Exception exception = new Exception("C");
        exception.addSuppressed(catchException);
        throw exception;
    }
}
复制代码

异常链

你能够在抛出一个新异常的时候，使用initCause方法，指出这个异常是由哪一个异常致使的，最终造成一条异常链。

详情请查阅公众号以前的关于异常链的文章。

返回值覆盖

跟以前的“异常覆盖”问题相似，finally块会覆盖掉try和catch块的返回值。

因此最佳实践是不要在finaly块使用return!!!

最佳实践？

若是能够，尽可能使用RuntimeException
尽可能不要在finally块抛出异常或者返回值
尽可能使用Java7对异常的新语法
try-catch块能够单独抽到一个方法里面去，让你的代码更简洁 —— 参考《代码整洁之道》第7章
记录异常日志能够结合log和printStackTrace