Java异常与处理机制

Java的异常层次体系

Java的所有异常对象都派生自Throwable类，下层有两个分支：error和exception。

Error分支描述Java运行时系统内部错误或资源耗尽错误，遇到派生自Error的错误，程序除了通告给用户并尽量安全退出外也无能为力。
Exception分支才是程序员主要在意的异常，它又分为RuntimeException和IOException两个分支。

1. RuntimeException通常是由于程序错误导致的。
2. IOException通常程序本身没有问题，但由于像I/O错误等问题导致的。

Java规范将Error分支和RuntimeException分支的异常称为非受查异常，其他异常称为受查异常。

抛出异常

程序员在编写代码时若遇到无法处理的情况（受查异常），可以选择抛出异常，将问题交给程序的调用者解决。

在方法名后用throws语句声明异常告诉调用者代码会抛出什么异常，若需抛出多个异常时就必须列出所有的异常类用逗号隔开。一个方法必须声明所有肯抛出的受查异常。例如：

public void read()throws FileNotFoundException,EOFException

在方法中使用throw语句抛出异常，例如：

throw new IOException();

捕获异常

抛出异常是一种异常的解决方案，但不是最终方案。如果异常没有得到处理程序就会崩溃终止，因此需要捕获异常。Java提供了try/catch语句捕获异常。

如果try语句中发生了异常，则停止执行try块中的代码转而执行catch块中的代码,捕获读个异常时需为每个异常提供catch语句处理且catch语句自上到下要与异常继承链相同由子到父，还可以合并catch语句用‘|’合并捕获多个异常。

try {
  code
} catch (FileNotFoundException | UnknownHostException e) {
    exception handler
} catch (IOException e){
    exception handler
}

finally语句：若程序出现异常时，就会终止方法中剩余的代码并退出方法。如果方法获得了一些资源并且只有方法自己知道，就会产生资源回收问题。Java提出finally子句的解决方案，不管异常如何处理，finally子句一定会被执行。

处理异常时的几种代码执行顺序：

try{
    code1
    code that might throw exceptions
    code2
}catch(Exception e){
    code3
    code that might throw exceptions
    code4
}finally{
    code5
}
code6

try块代码无异常，执行顺序为1,2,5,6
try块代码中出现异常，catch语句中没有出现异常，执行顺序为1,3,4,5,6
try块代码中出现异常，catch语句中也出现异常，执行顺序为1,3,5

带资源的try语句

对于实现了AutoCloseable或Closeable接口的资源，Java提供了带资源的try语句，当try块退出时，资源自动调用close()方法。

带资源的try语句（try-with-resources）的形式为:

try(Resource res = ...){
    // code work with res
}

AutoCloseable接口有一个close方法，它抛出一个Exception异常

void close() throws Exception;

Closeable接口继承自AutoCloseable接口也有一个close方法，它抛出一个IOException异常

public void close() throws IOException;

断言

在检查受查异常时，通常会使用大量输出语句进行测试，这些语句在测试完毕后依然会留在程序中，如果程序中留有这些大量的检查语句会导致程序运行变慢。

在jdk1.4中引入了断言机制，它允许在开发和测试阶段在代码中插入一些检查语句检测异常。由于Java虚拟机默认断言是关闭的，因此在项目发布后不影响程序的运行。

断言的使用

assert 条件;
assert 条件:表达式;

当条件结果为false时，抛出AssertionError异常，在第二种形式中表达式会传入AssertionError类的构造器中形成一个消息字符串。

在测试中使用-enableassertions或-ea开启断言。

举个栗子：

Scanner in = new Scanner(System.in);
int x = in.nextInt();
assert x>0:x;
double y = Math.sqrt(x);

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