Java™ 教程（如何抛出异常）

如何抛出异常

在捕获异常以前，某些代码必须抛出一个，任何代码均可能抛出异常：你的代码，来自其余人编写的包中的代码，例如Java平台附带的包或Java运行时环境，不管抛出什么异常，它老是使用throw语句抛出。

你可能已经注意到，Java平台提供了许多异常类，全部类都是Throwable类的后代，而且全部类都容许程序区分在程序执行期间可能发生的各类类型的异常。

你还能够建立本身的异常类来表示你编写的类中可能出现的问题，实际上，若是你是程序包开发人员，则可能必须建立本身的一组异常类，以容许用户将程序包中可能发生的错误与Java平台或其余程序包中发生的错误区分开来。

你还能够建立链式异常，有关更多信息，请参阅“链式异常”部分。

throw语句

全部方法都使用throw语句抛出异常，throw语句须要一个参数：一个throwable对象，Throwable对象是Throwable类的任何子类的实例，这是一个throw语句的例子。

throw someThrowableObject;

让咱们看一下上下文中的throw语句，如下pop方法取自实现公共堆栈对象的类，该方法从堆栈中删除顶部元素并返回该对象。

public Object pop() {
    Object obj;

    if (size == 0) {
        throw new EmptyStackException();
    }

    obj = objectAt(size - 1);
    setObjectAt(size - 1, null);
    size--;
    return obj;
}

pop方法检查堆栈上是否有任何元素，若是堆栈为空（其大小等于0），则pop实例化一个新的EmptyStackException对象（java.util的成员）并抛出它，本章中的建立异常类部分介绍了如何建立本身的异常类，如今，你须要记住的是，你只能抛出从java.lang.Throwable类继承的对象。

请注意，pop方法的声明不包含throws子句，EmptyStackException不是已检查的异常，所以不须要pop来声明它可能发生。

Throwable类及其子类

从Throwable类继承的对象包括直接后代（直接从Throwable类继承的对象）和间接后代（从Throwable类的子级或孙级继承的对象），下图说明了Throwable类的类层次结构及其最重要的子类，如你所见，Throwable有两个直接后代：Error和Exception。

Error类

当发生Java虚拟机中的动态连接故障或其余硬故障时，虚拟机抛出Error，简单程序一般不会捕获或抛出Errors。

Exception类

大多数程序抛出并捕获从Exception类派生的对象，Exception表示发生了问题，但这不是一个严重的系统问题，你编写的大多数程序将抛出并捕获Exception而不是Error。

Java平台定义了Exception类的许多后代，这些后表明示可能发生的各类类型的异常。例如，IllegalAccessException表示没法找到特定方法，NegativeArraySizeException表示程序试图建立负大小的数组。

一个Exception子类RuntimeException保留用于指示错误使用API​​的异常，运行时异常的一个示例是NullPointerException，当方法尝试经过空引用访问对象的成员时发生，未经检查的异常 — 争议部分讨论了为何大多数应用程序不该抛出运行时异常或RuntimeException子类。

链式异常

应用程序一般会经过抛出另外一个异常来响应异常，实际上，第一个异常致使第二个异常，了解一个异常什么时候致使另外一个异常很是有用，链式异常有助于程序员执行此操做。

如下是Throwable中支持链式异常的方法和构造函数。

Throwable getCause()
Throwable initCause(Throwable)
Throwable(String, Throwable)
Throwable(Throwable)

initCause和Throwable构造函数的Throwable参数是致使当前异常的异常，getCause返回致使当前异常的异常，initCause设置当前异常的缘由。

如下示例显示如何使用链式异常。

try {

} catch (IOException e) {
    throw new SampleException("Other IOException", e);
}

在此示例中，捕获IOException时，会建立一个新的SampleException异常，并附加原始缘由，并将异常链抛出到下一个更高级别的异常处理程序。

访问堆栈跟踪信息

如今让咱们假设更高级别的异常处理程序想要以本身的格式转储堆栈跟踪。

定义：堆栈跟踪提供有关当前线程的执行历史记录的信息，并列出在发生异常时调用的类和方法的名称，堆栈跟踪是一种有用的调试工具，一般在抛出异常时能够利用它。

如下代码显示如何在异常对象上调用getStackTrace方法。

catch (Exception cause) {
    StackTraceElement elements[] = cause.getStackTrace();
    for (int i = 0, n = elements.length; i < n; i++) {       
        System.err.println(elements[i].getFileName()
            + ":" + elements[i].getLineNumber() 
            + ">> "
            + elements[i].getMethodName() + "()");
    }
}

Logging API

下一个代码段记录catch块中发生异常的位置，可是，它不是手动解析堆栈跟踪并将输出发送到System.err()，而是使用java.util.logging包中的日志记录工具将输出发送到文件。

try {
    Handler handler = new FileHandler("OutFile.log");
    Logger.getLogger("").addHandler(handler);
    
} catch (IOException e) {
    Logger logger = Logger.getLogger("package.name"); 
    StackTraceElement elements[] = e.getStackTrace();
    for (int i = 0, n = elements.length; i < n; i++) {
        logger.log(Level.WARNING, elements[i].getMethodName());
    }
}

建立异常类

当面对选择要抛出的异常类型时，你可使用其余人编写的异常 — Java平台提供了许多可使用的异常类 — 或者你能够编写本身的异常类，若是你对如下任何问题的回答是确定的，你应该编写本身的异常类；不然，你可能会使用别人的。

• 你是否须要Java平台中未表示的异常类型？
• 若是他们能够将你的异常与其余供应商编写的类别所引起的异常区分开来，它会帮助用户吗？
• 你的代码是否会抛出多个相关的异常？
• 若是你使用其余人的异常，用户是否能够访问这些异常？一个相似的问题是，你的包是否应该独立且自包含？

一个例子

假设你正在编写链表类，该类支持如下方法，其中包括：

• objectAt(int n) — 返回列表中第n个位置的对象，若是参数小于0或大于列表中当前对象的数量，则引起异常。
• firstObject() — 返回列表中的第一个对象，若是列表不包含任何对象，则抛出异常。
• indexOf(Object o) — 在列表中搜索指定的Object并返回其在列表中的位置，若是传递给方法的对象不在列表中，则抛出异常。

链表类能够抛出多个异常，而且可以经过一个异常处理程序捕获链表所引起的全部异常会很方便，此外，若是你计划在包中分发链表，则应将全部相关代码打包在一块儿，所以，链表应该提供本身的一组异常类。

下图说明了链表抛出的异常的一个可能的类层次结构。

选择超类

任何Exception子类均可以用做LinkedListException的父类，可是，快速浏览这些子类就会发现它们不合适，由于它们太专业化或与LinkedListException彻底无关，所以，LinkedListException的父类应该是Exception。

你编写的大多数applet和应用程序都会抛出Exception对象，Error一般用于系统中严重的硬错误，例如阻止JVM运行的错误。

对于可读代码，最好将字符串 Exception附加到从 Exception类继承（直接或间接）的全部类的名称。

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