【从基础学 Java】异常机制

初识

代码的世界和现实世界同样，不会一路顺风，起码不会像咱们想象中的那么顺利。写代码的是人，人的思惟存在局限性，这种局限性，体如今代码中，就是漏洞。假若一段程序在生产环境中崩溃，势必让人十分恼火。这种让人头大的状况就是异常的一种。

Java 是这样定义异常的:

异常指的是，那些在程序运行过程当中，中断正常的指令流程的事件。

实际上，异常还会在如下场景中发生：

• 用户输入错误，如：输入不符合程序预期
• 设备错误，如：网线断开链接
• 物理限制，如：内存不足

而咱们并不但愿程序由于上述状况挂掉，而是但愿程序可以在遇到异常时，巧妙地处理以后，继续运行下去。

所幸，Java 提供了一套机制，用于在程序程序出错（出现异常）时，进行：

• 报告错误
• 保存工做结果
• 让用户以更完善的方式退出程序

亦即：异常处理机制。顾名思义，该机制用于对程序运行中不正常的状况进行处理。
简单来讲，Java 中的异常处理是：当异常发生时，运行时系统逆着方法的调用栈（call stack）去寻找可以处理这种异常的东西。

以一个把字符串转换成整数的方法为例：

public Integer stringToNumber(String strToFormat){
    Integer targetNum;
    try{
        targetNum = new Integer(strToFormat);
    }catch(NumberFormatException e){
        targetNum = DEFAULT_NUM;
    }
    return targetNum;
}

在上述代码中，当 strToFormat 不能转化成一个整形数时，就转化成一个默认的值。NumberFormatException 发生时，方法当即终止。控制权被交由 catch 代码块，也就是异常处理器（exception hanlder）。代码虽然简单，却包含了 Java 异常处理的通常步骤。

异常分类

在 Java 中，全部的异常派生于 Throwable 接口。这些异常，又被分为 Error 和 Exception。这两类异常，又衍生了一些子类。下面的图片，描述了 Java 的异常体系图：

不过，咱们应当把精力放在 RuntimeException 上，由于“全部的运行时异常，都是程序员的问题”。这类异常，又被叫作未检查异常，一般交由 JVM 处理。相对应的，那些咱们知道可能会出现问题、，被叫作已检查的异常。这类异常须要开发者手动向上级抛出，直到 JVM 级别，或者在调用方法时使用 try-catch 处理。

通常来讲，在写一个方法时，要尽量声明全部已检查异常，经过内部逻辑控制，避免未检查（运行时）异常。

异常捕获

在编码过程当中，若是方法的检查异常被精心设计，那么咱们只管抛出异常便可。可是，一旦调用方法的地方没有对这种可能出现的异常进行处理，那么程序就会终止。因此，要对异常进行捕获操做，正如以前的字符串转数字的方法同样。

根据经验，程序中应该捕获那些知道如何处理的异常，把“职责”外的异常，交给方法的调用者去处理。下面是一个异常捕获流程的示例代码：

modifier returnType someMethod(type1 param1, type2 param2) throws Exception1, Exceptio2{
    
        try{
            ① // 某些操做
            return returnType value;
        }catch(Exceptionx | Exceptiony e){
            ② // 处理异常
        }catch(Excpetion1 e1){
            ③ throw new Excption1(e1);
        }catch(Exception e2){
            ④ throw e2;
        }finally{
            ⑤ // 一些操做
            return returnType mockValue;
        }
        
}

在上述代码中，① 中进行操做，捕获了 Exeptionx 或者 Exceptiony 时，② 进行异常处理；捕获了 Exception1 时， ③ 把该异常包装；捕获了 Exception 2 时，④ 直接抛出异常；不管有无异常发生，⑤ 都会执行。

上面的代码还有一个问题，就是 finally 代码中包含返回值。有如下规则：

• try 代码块中包含 return 语句，finally 语句中的代码也会被执行；若 finally 中也包含 return 语句，则会替代 try 中的语句

使用异常的技巧

• 不要过度细分异常，能用一个 try 块处理的尽可能用一个，而后按层次捕获异常，下面的代码是被建议的：

try{
    // 某些操做
}catch(SomeException1 e1){
    // 异常 1 的处理
}catch(SomeException2 e2){
    // 异常 2 的处理
}

• 适当地转化异常，如：能够把一个 NumberFormatException 转化成自定义的异常
• 遇到异常状况，能够更加严格一点。如：抛出 EmptyStackException 比 NullPointerException 更加语义化
• 学会把异常传递，即：「早抛出，晚捕获」