Java程序员必备：异常的十个关键知识点
前言
總結(jié)了Java異常十個關(guān)鍵知識點，面試或者工作中都有用哦，加油。
一. 異常是什么
異常是指阻止當(dāng)前方法或作用域繼續(xù)執(zhí)行的問題。比如你讀取的文件不存在，數(shù)組越界，進行除法時，除數(shù)為0等都會導(dǎo)致異常。
一個文件找不到的異常：
public class TestException {
public static void main(String[] args) throws IOException {
InputStream is = new FileInputStream("jaywei.txt");
int b;
while ((b = is.read()) != -1) {
}
}
}
運行結(jié)果：
Exception in thread "main" java.io.FileNotFoundException: jaywei.txt (系統(tǒng)找不到指定的文件。)
at java.io.FileInputStream.open0(Native Method)
at java.io.FileInputStream.open(FileInputStream.java:195)
at java.io.FileInputStream.<init>(FileInputStream.java:138)
at java.io.FileInputStream.<init>(FileInputStream.java:93)
at exception.TestException.main(TestException.java:10)
二. 異常的層次結(jié)構(gòu)
從前從前，有位老人，他的名字叫Throwable，他生了兩個兒子，大兒子叫Error,二兒子叫Exception。
Error
表示編譯時或者系統(tǒng)錯誤，如虛擬機相關(guān)的錯誤，OutOfMemoryError等，error是無法處理的。
Exception
代碼異常，Java程序員關(guān)心的基類型通常是Exception。它能被程序本身可以處理，這也是它跟Error的區(qū)別。
它可以分為RuntimeException（運行時異常）和CheckedException（可檢查的異常）。
常見的RuntimeException異常：
- NullPointerException 空指針異常
- ArithmeticException 出現(xiàn)異常的運算條件時，拋出此異常
- IndexOutOfBoundsException 數(shù)組索引越界異常
- ClassNotFoundException 找不到類異常
- IllegalArgumentException(非法參數(shù)異常)
常見的 Checked Exception 異常：
- IOException (操作輸入流和輸出流時可能出現(xiàn)的異常)
- ClassCastException(類型轉(zhuǎn)換異常類)
Checked Exception就是編譯器要求你必須處置的異常。
與之相反的是，Unchecked Exceptions，它指編譯器不要求強制處置的異常，它包括Error和RuntimeException 以及他們的子類。
三、異常處理
當(dāng)異常出現(xiàn)后，會在堆上創(chuàng)建異常對象。當(dāng)前的執(zhí)行路徑被終止，并且從當(dāng)前環(huán)境中彈出對異常對象的引用。這時候異常處理程序，使程序從錯誤狀態(tài)恢復(fù)，使程序繼續(xù)運行下去。
異常處理主要有拋出異常、捕獲異常、聲明異常。如圖：
捕獲異常
try{
// 程序代碼
}catch(Exception e){
//Catch 塊
}finaly{
//無論如何,都會執(zhí)行的代碼塊
}
我們可以通過 try...catch...捕獲異常代碼，再通過 finaly執(zhí)行最后的操作，如關(guān)閉流等操作。
聲明拋出異常
除了 try...catch...捕獲異常，我們還可以通過throws聲明拋出異常。
當(dāng)你定義了一個方法時，可以用 throws關(guān)鍵字聲明。使用了 throws關(guān)鍵字表明，該方法不處理異常，而是把異常留給它的調(diào)用者處理。是不是覺得TA不負責(zé)任?
哈哈,看一下demo吧
//該方法通過throws聲明了IO異常。
private void readFile() throws IOException {
InputStream is = new FileInputStream("jaywei.txt");
int b;
while ((b = is.read()) != -1) {
}
}
從方法中聲明拋出的任何異常都必須使用throws子句。
拋出異常
throw關(guān)鍵字作用是拋出一個 Throwable類型的異常，它一般出現(xiàn)在函數(shù)體中。在異常處理中，try語句要捕獲的是一個異常對象，其實此異常對象也可以自己拋出。
例如拋出一個 RuntimeException 類的異常對象：
throw new RuntimeException(e);
任何Java代碼都可以通過 Java 的throw語句拋出異常。
注意點
非檢查異常（Error、RuntimeException 或它們的子類）不可使用 throws 關(guān)鍵字來聲明要拋出的異常。
一個方法出現(xiàn)編譯時異常，就需要 try-catch/ throws 處理，否則會導(dǎo)致編譯錯誤。
四、try-catch-finally-return執(zhí)行順序
try-catch-finally-return 執(zhí)行描述
如果不發(fā)生異常，不會執(zhí)行catch部分。
不管有沒有發(fā)生異常，finally都會執(zhí)行到。
即使try和catch中有return時，finally仍然會執(zhí)行
finally是在return后面的表達式運算完后再執(zhí)行的。（此時并沒有返回運算后的值，而是先把要返回的值保存起來，若finally中無return，則不管finally中的代碼怎么樣，返回的值都不會改變，仍然是之前保存的值），該情況下函數(shù)返回值是在finally執(zhí)行前確定的)
finally部分就不要return了，要不然，就回不去try或者catch的return了。
看一個例子
public static void main(String[] args) throws IOException {
System.out.println("result：" + test());
}
private static int test() {
int temp = 1;
try {
System.out.println("start execute try,temp is:"+temp);
return ++temp;
} catch (Exception e) {
System.out.println("start execute catch temp is: "+temp);
return ++temp;
} finally {
System.out.println("start execute finally,temp is:" + temp);
++temp;
}
}
運行結(jié)果：
start execute try,temp is:1
start execute finally,temp is:2
result:2
分析
先執(zhí)行try部分，輸出日志，執(zhí)行?++temp表達式，temp變?yōu)?,這個值被保存起來。
因為沒有發(fā)生異常，所以catch代碼塊跳過。
執(zhí)行finally代碼塊，輸出日志，執(zhí)行?++temp表達式.
返回try部分保存的值2.
五、Java異常類的幾個重要方法
先來喵一眼異常類的所有方法，如下圖:
getMessage
Returns the detail message string of this throwable.
getMessage會返回Throwable的 detailMessage屬性，而 detailMessage就表示發(fā)生異常的詳細消息描述。
舉個例子， FileNotFoundException異常發(fā)生時，這個 detailMessage就包含這個找不到文件的名字。
getLocalizedMessage
Creates a localized description of this throwable.Subclasses may override this
method in order to produce alocale-specific message. For subclasses that do not
override thismethod, the default implementation returns the same result
as getMessage()
throwable的本地化描述。子類可以重寫此方法，以生成特定于語言環(huán)境的消息。對于不覆蓋此方法的子類，默認實現(xiàn)返回與相同的結(jié)果 getMessage()。
getCause
Returns the cause of this throwable or null if thecause is nonexistent or unknown.
返回此可拋出事件的原因，或者，如果原因不存在或未知，返回null。
printStackTrace
Prints this throwable and its backtrace to thestandard error stream.
The first line of output contains the result of the toString() method for
this object.Remaining lines represent data previously recorded by the
method fillInStackTrace().
該方法將堆棧跟蹤信息打印到標(biāo)準(zhǔn)錯誤流。
輸出的第一行，包含此對象toString()方法的結(jié)果。剩余的行表示，先前被方法fillInStackTrace()記錄的數(shù)據(jù)。如下例子:
java.lang.NullPointerException
at MyClass.mash(MyClass.java:9)
at MyClass.crunch(MyClass.java:6)
at MyClass.main(MyClass.java:3)
六、自定義異常
自定義異常通常是定義一個繼承自 Exception 類的子類。
那么，為什么需要自定義異常？
Java提供的異常體系不可能預(yù)見所有的錯誤。
業(yè)務(wù)開發(fā)中，使用自定義異常，可以讓項目代碼更加規(guī)范，也便于管理。
下面是我司自定義異常類的一個簡單demo
public class BizException extends Exception {
//錯誤信息
private String message;
//錯誤碼
private String errorCode;
public BizException() {
}
public BizException(String message, String errorCode) {
this.message = message;
this.errorCode = errorCode;
}
@Override
public String getMessage() {
return message;
}
public void setMessage(String message) {
this.message = message;
}
public String getErrorCode() {
return errorCode;
}
public void setErrorCode(String errorCode) {
this.errorCode = errorCode;
}
}
跑個main方測試一下
public class TestBizException {
public static void testBizException() throws BizException {
System.out.println("throwing BizException from testBizException()");
throw new BizException("100","哥，我錯了");
}
public static void main(String[] args) {
try {
testBizException();
} catch (BizException e) {
System.out.println("自己定義的異常");
e.printStackTrace();
}
}
}
運行結(jié)果：
exception.BizException: 100
throwing BizException from testBizException()
自己定義的異常
at exception.TestBizException.testBizException(TestBizException.java:7)
at exception.TestBizException.main(TestBizException.java:12)
七、Java7 新的 try-with-resources語句
try-with-resources，是Java7提供的一個新功能，它用于自動資源管理。
資源是指在程序用完了之后必須要關(guān)閉的對象。
try-with-resources保證了每個聲明了的資源在語句結(jié)束的時候會被關(guān)閉
什么樣的對象才能當(dāng)做資源使用呢？只要實現(xiàn)了java.lang.AutoCloseable接口或者java.io.Closeable接口的對象，都OK。
在 try-with-resources出現(xiàn)之前
try{
//open resources like File, Database connection, Sockets etc
} catch (FileNotFoundException e) {
// Exception handling like FileNotFoundException, IOException etc
}finally{
// close resources
}
Java7， try-with-resources出現(xiàn)之后，使用資源實現(xiàn)
try(// open resources here){
// use resources
} catch (FileNotFoundException e) {
// exception handling
}
// resources are closed as soon as try-catch block is executed.
Java7使用資源demo
public class Java7TryResourceTest {
public static void main(String[] args) {
try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(
"C:/jaywei.txt"))) {
System.out.println(br.readLine());
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
使用了 try-with-resources的好處
代碼更加優(yōu)雅，行數(shù)更少。
資源自動管理，不用擔(dān)心內(nèi)存泄漏問題。
八、異常鏈
我們常常會想要在捕獲一個異常后拋出另一個異常，并且希望把原始異常的信息保存下來，這被稱為異常鏈。
throw 拋出的是一個新的異常信息，這樣會導(dǎo)致原有的異常信息丟失。在JDk1.4以前，程序員必須自己編寫代碼來保存原始異常信息。現(xiàn)在所有 Throwable 子類在構(gòu)造器中都可以接受一個 cause(異常因由) 對象作為參數(shù)。
這個 cause就用來表示原始異常，這樣通過把原始異常傳遞給新的異常，使得即使當(dāng)前位置創(chuàng)建并拋出了新的異常，也能通過這個異常鏈追蹤到異常最初發(fā)生的位置。
使用方式如下：
public class TestChainException {
public void readFile() throws MyException{
try {
InputStream is = new FileInputStream("jay.txt");
Scanner in = new Scanner(is);
while (in.hasNext()) {
System.out.println(in.next());
}
} catch (FileNotFoundException e) {
//e 保存異常信息
throw new MyException("文件在哪里呢", e);
}
}
public void invokeReadFile() throws MyException{
try {
readFile();
} catch (MyException e) {
//e 保存異常信息
throw new MyException("文件找不到", e);
}
}
public static void main(String[] args) {
TestChainException t = new TestChainException();
try {
t.invokeReadFile();
} catch (MyException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
//MyException 構(gòu)造器
public MyException(String message, Throwable cause) {
super(message, cause);
}
運行結(jié)果：
我們可以看到異常信息有保存下來的，如果把cause（也就是FileNotFoundException 的e）去掉呢，看一下運行結(jié)果：
可以發(fā)現(xiàn)，少了 Throwablecause，原始異常信息不翼而飛了。
九、異常匹配
拋出異常的時候,異常處理系統(tǒng)會按照代碼的書寫順序找出"最近"的處理程序。找到匹配的處理程序之后,它就認為異常將得到處理,然后就不再繼續(xù)查找。
查找的時候并不要求拋出的異常同處理程序的異常完全匹配。派生類的對象也可以配備其基類的處理程序
看demo
package exceptions;
//: exceptions/Human.java
// Catching exception hierarchies.
class Annoyance extends Exception {}
class Sneeze extends Annoyance {}
public class Human {
public static void main(String[] args) {
// Catch the exact type:
try {
throw new Sneeze();
} catch(Sneeze s) {
System.out.println("Caught Sneeze");
} catch(Annoyance a) {
System.out.println("Caught Annoyance");
}
// Catch the base type:
try {
throw new Sneeze();
} catch(Annoyance a) {
System.out.println("Caught Annoyance");
}
}
}
運行結(jié)果：
catch(Annoyance a)會捕獲Annoyance以及所有從它派生的異常。捕獲基類的異常,就可以匹配所有派生類的異常
try {
throw new Sneeze();
} catch(Annoyance a) {
} catch(Sneeze s) { //這句編譯器會報錯,因為異常已由前面catch子句處理
}
十、Java常見異常
NullPointerException
空指針異常，最常見的一個異常類。簡言之，調(diào)用了未經(jīng)初始化的對象或者是不存在的對象，就會產(chǎn)生該異常。
ArithmeticException
算術(shù)異常類，程序中出現(xiàn)了除數(shù)為0這樣的運算，就會出現(xiàn)這樣的異常。
ClassCastException
類型強制轉(zhuǎn)換異常,它是JVM在檢測到兩個類型間轉(zhuǎn)換不兼容時引發(fā)的運行時異常。
ArrayIndexOutOfBoundsException
數(shù)組下標(biāo)越界異常，跟數(shù)組打交道時，需要注意一下這個異常。
FileNotFoundException
文件未找到異常，一般是要讀或者寫的文件，找不到，導(dǎo)致該異常。
SQLException
操作數(shù)據(jù)庫異常，它是Checked Exception（檢查異常）；
IOException
IO異常，一般跟讀寫文件息息相關(guān)，它也是Checked Exception（檢查異常）。平時讀寫文件，記得IO流關(guān)閉！
NoSuchMethodException
方法未找到異常
NumberFormatException
字符串轉(zhuǎn)換為數(shù)字異常
總結(jié)
這個總結(jié)獨辟蹊徑，以幾道經(jīng)典異常面試題結(jié)束吧，以幫助大家復(fù)習(xí)一下，嘻嘻。
java 異常有哪幾種，特點是什么？（知識點二可答）
什么是Java中的異常？（知識點一可答）
error和exception有什么區(qū)別？（知識點二可答）
什么是異常鏈？（知識點八可答）
try-catch-finally-return執(zhí)行順序（知識點四可答）
列出常見的幾種RunException （知識點二可答）
Java異常類的重要方法是什么？（知識點五可答）
error和exception的區(qū)別，CheckedException，RuntimeException的區(qū)別。（知識點二可答）
請列出5個運行時異常。（知識點二可答）
Java 7 新的 try-with-resources 語句（知識點七可答）
怎么自定義異常？（知識點六可答）
說一下常見異常以及產(chǎn)生原因（知識點十可答）
談?wù)劗惓Ｆヅ?#xff08;知識點九可答）
談?wù)劗惓Ｌ幚?#xff08;知識點三可答）
有道無術(shù)，術(shù)可成；有術(shù)無道，止于術(shù)
歡迎大家關(guān)注Java之道公眾號
好文章，我在看??
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的Java程序员必备：异常的十个关键知识点的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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