Java异常处理机制 —— 深入理解与开发应用

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　　Java异常处理机制在日常开发中应用频繁，其最主要的不外乎几个关键字：try、catch、finally、throw、throws，以及各种各样的Exception。本篇文章主要在基础的使用方法上，进一步分析在开发中如何使用异常机制更合理。

• try-catch-finally

　　　　try-catch-finally块的用法比较简单，使用频次也最高。try块中包含可能出现异常的语句(当然这是人为决定的，try理论上可以包含任何代码)，catch块负责捕获可能出现的异常，finally负责执行必须执行的语句，这里的代码不论是否发生了异常，都会被执行。

　　　　针对这部分，因为很基础，所以就提几点比较关键的建议：

　　　　　　1、当你在写try-catch语句的时候，脑子里是知道自己要去针对哪种异常进行处理的，不要只是以防万一，加了个catch(Exception e)，这是毫无意义的。并且，一个try块中可能有多个异常，对于每一类异常，要分别写一个catch进行捕获。　　　　　　　

　　　　　　2、针对可能出现异常的语句进行try-catch，大段代码的try-catch会非常不利于维护代码时定位异常可能发生的位置，对于肯定不会发生异常的稳定的代码，不需要放在try块中。

　　　　　　3、try-catch虽然在功能上，可以成为流程控制的工具，达到条件分支的效果。但相比于if-else语句，java的异常处理机制基于面向对象的思想，使用过程中需要更多的时间与空间的开销，所以不要用异常机制去做基本的条件判断，只有在程序会因为异常而中断时进行捕获和处理。

　　　　　　4、finally块中永远不要写return语句，因为finally块中总是最后执行，他会改变预期在try和catch块中的返回值（举个例子，你在catch中捕获了一个异常并抛出e，又在finally语句中return true,这样你抛出的异常就"消失"了，因为当前函数的执行结果已经从抛出异常 转变成 return true）。另外，在使用资源对象与流对象时，finally块必须对资源对象、流对象进行关闭。

• Java异常体系结构

　　　　Java异常体系的基类是Throwable，它主要有两个子类：Error 和 Exception。其结构如下图：

　　　　　　

　　　　上图中，Error是指程序无法处理的错误，多指系统内部比较严重的错误。大多数这类错误与开发人员无关，我们关注的主要是Exception。

　　　　Exception主要分为两块：运行时异常和非运行时异常。RuntimeException及其子类都称为运行时异常；除此之外， 所有Exception的子类异常都是非运行时异常。

　　　　运行时异常多指程序逻辑上出现问题（也就是我们自己写代码逻辑出了问题），常见的错误包括 ClassCastException：类型转换异常、NullPointerException：空指针异常、IndexOutOfBoundsException：越界异常...这些异常都可以通过程序逻辑处理来避免(比如加一个判断语句判断是否越界、是否属于某类型、是否为null)，所以编译器把这些工作交给了程序员来把控，在编译期即使手动抛出了一个运行时异常不去捕获，编译器也会通过。因而这类异常也叫做"未检查异常"(uncheck)。同样属于未检查异常的还有所有的Error。即上图中，所有蓝色框表示未检查异常，橙色框表示"检查异常"(check)。对于检查异常，在可能发生异常的位置需要用try-catch块去捕获并处理，如果不处理它，就会一直向上层调用抛出，直到被处理为止。

• throw 与 throws

　　　　throws关键字主要在方法签名中使用，用于声明该方法可能抛出的异常。throws 可以理解成是一种通知行为，没有实际的抛出异常的动作，而仅仅是告诉调用他的上层函数，这里可能会抛出这个异常;

　　　　throw用于在函数体内语句中，表示抛出一个实际的异常的实际动作，如果在函数内没有捕获并处理，那么将会一直向上抛出这个异常直到被main()/Thread.run()抛出。

　　　　当一个函数throws声明函数可能抛出一个非运行时异常（检查异常）时，那么即使这个函数内部不显示使用throw，调用它的上层函数也必须包含处理这个异常的代码。举个例子：

public class Main {

    public static void main(String[] args){

        exceptionTest();
    }
    static int exceptionTest() throws IOException {

        return 0;
    }
}

　　　　上述代码中调用的exceptionTest函数声明抛出一个IOException属于检查异常，哪怕exceptionTest函数中不可能抛出这个异常，调用它的函数也必须对此异常做出捕获处理。现在main函数中没有相关的处理逻辑，所以会编译错误，如下图：

　　　　而对运行时异常，就是另一种情况了：

 public class Main {

     public static void main(String[] args){

         int i = divideTest(0);
         System.out.println(i);
     }
     static int divideTest(int b) throws ArithmeticException {  

         int i = 5/b;
         return i;
     }
 }

　　　　同样在main函数没有处理异常的逻辑，这次声明抛出的异常是ArithmeicException，他属于运行时异常(RuntimeException)，所以编译器对声明的抛出置之不理：

　　　　    

　　　　虽然编译期通过，但在运行时程序仍然会自动抛出运行时异常，并一直向上抛出到Main函数。而Main()中没有对该异常的捕获处理，所以主线程终止。

　　　　结论：我目前的理解是，throws一个运行时异常是没有任何实际意义的，除非你为了遵循某个统一的规范而这样做。throws 存在的意义主要是将可能的非运行时异常交给编译器把关，让编译器监督开发人员对这些异常进行捕获处理。

　　　　另外，当你需要自定义一个异常时，如果需要在编译期检查，并在上层统一处理，那么直接继承Exception成为一个检查异常；如果不需要编译期检查，抛出异常表示程序异常需要直接中断，那么继承RuntimeException成为一个运行时异常即可。