java 中的异常处理

一、 异常的概念和Java异常体系结构 

异常是程序运行过程中出现的错误。本文主要讲授的是Java语言的异常处理。Java语言的异常处理框架， 
    是Java语言健壮性的一个重要体现。

Java把异常当作对象来处理，并定义一个基类java.lang.Throwable作为所有异常的超类。 
    在Java API中已经定义了许多异常类，这些异常类分为两大类，错误Error和异常Exception。 　　

　 Thorwable类所有异常和错误的超类，有两个子类Error和Exception，分别表示错误和异常。 
     其中异常类Exception又分为运行时异常(RuntimeException)和非运行时异常， 
     这两种异常有很大的区别，也称之为不检查异常（Unchecked Exception） 
     和检查异常（Checked Exception）。下面将详细讲述这些异常之间的区别与联系：

1、Error与Exception

Error是程序无法处理的错误，比如OutOfMemoryError、ThreadDeath等。这些异常发生时， 
    Java虚拟机（JVM）一般会选择线程终止。

Exception是程序本身可以处理的异常，这种异常分两大类运行时异常和非运行时异常。 
    程序中应当尽可能去处理这些异常。

    2、运行时异常和非运行时异常 

运行时异常都是RuntimeException类及其子类异常，如NullPointerException、IndexOutOfBoundsException等， 
    这些异常是不检查异常，程序中可以选择捕获处理，也可以不处理。这些异常一般是由程序逻辑错误引起的， 
    程序应该从逻辑角度尽可能避免这类异常的发生。

非运行时异常是RuntimeException以外的异常，类型上都属于Exception类及其子类。 
    从程序语法角度讲是必须进行处理的异常，如果不处理，程序就不能编译通过。 
    如IOException、SQLException等以及用户自定义的Exception异常，一般情况下不自定义检查异常。

二、 异常的捕获和处理 

Java异常的捕获和处理是一个不容易把握的事情，如果处理不当，不但会让程序代码的可读性大大降低， 
    而且导致系统性能低下，甚至引发一些难以发现的错误。

Java异常处理涉及到五个关键字，分别是：try、catch、finally、throw、throws。下面将骤一介绍， 
    通过认识这五个关键字，掌握基本异常处理知识。

1、 异常处理的基本语法 
    在java中，异常处理的完整语法是：

 try{
  //（尝试运行的）程序代码
}catch(异常类型 异常的变量名){
  //异常处理代码
}finally{
  //异常发生，方法返回之前，总是要执行的代码
} 

以上语法有三个代码块： 
    try语句块，表示要尝试运行代码，try语句块中代码受异常监控，其中代码发生异常时，会抛出异常对象。

catch语句块会捕获try代码块中发生的异常并在其代码块中做异常处理，catch语句带一个Throwable类型的参数， 
    表示可捕获异常类型。当try中出现异常时，catch会捕获到发生的异常，并和自己的异常类型匹配， 
    若匹配，则执行catch块中代码，并将catch块参数指向所抛的异常对象。catch语句可以有多个， 
    用来匹配多个中的一个异常，一旦匹配上后，就不再尝试匹配别的catch块了。 
    通过异常对象可以获取异常发生时完整的JVM堆栈信息，以及异常信息和异常发生的原因等。

finally语句块是紧跟catch语句后的语句块，这个语句块总是会在方法返回前执行， 
    而不管是否try语句块是否发生异常。并且这个语句块总是在方法返回前执行。 
    目的是给程序一个补救的机会。这样做也体现了Java语言的健壮性。

2、 try、catch、finally三个语句块应注意的问题 
    第一、try、catch、finally三个语句块均不能单独使用，三者可以组成 try...catch...finally、try...catch、 
    try...finally三种结构，catch语句可以有一个或多个，finally语句最多一个。 
    第二、try、catch、finally三个代码块中变量的作用域为代码块内部，分别独立而不能相互访问。 
    如果要在三个块中都可以访问，则需要将变量定义到这些块的外面。 
    第三、多个catch块时候，只会匹配其中一个异常类并执行catch块代码，而不会再执行别的catch块， 
    并且匹配catch语句的顺序是由上到下。

    3、throw、throws关键字 
    throw关键字是用于方法体内部，用来抛出一个Throwable类型的异常。如果抛出了检查异常， 
    则还应该在方法头部声明方法可能抛出的异常类型。该方法的调用者也必须检查处理抛出的异常。 
    如果所有方法都层层上抛获取的异常，最终JVM会进行处理，处理也很简单，就是打印异常消息和堆栈信息。 
    如果抛出的是Error或RuntimeException，则该方法的调用者可选择处理该异常。有关异常的转译会在下面说明。

throws关键字用于方法体外部的方法声明部分，用来声明方法可能会抛出某些异常。仅当抛出了检查异常， 
    该方法的调用者才必须处理或者重新抛出该异常。当方法的调用者无力处理该异常的时候，应该继续抛出， 
    而不是囫囵吞枣一般在catch块中打印一下堆栈信息做个勉强处理。下面给出一个简单例子， 
    看看如何使用这两个关键字：

public static void test3() throws Exception{
  //抛出一个检查异常
        throw new Exception("方法test3中的Exception");
    }   

4、 Throwable类中的常用方法 
    getCause()：返回抛出异常的原因。如果 cause 不存在或未知，则返回 null。 
    getMessage()：返回异常的消息信息。 
    printStackTrace()：对象的堆栈跟踪输出至错误输出流，作为字段 System.err 的值。

三、 异常处理的一般原则 

1、 能处理就早处理，抛出不去还不能处理的就想法消化掉或者转换为RuntimeException处理。 
    因为对于一个应用系统来说，抛出大量异常是有问题的，应该从程序开发角度尽可能的控制异常发生的可能。 
    2、 对于检查异常，如果不能行之有效的处理，还不如转换为RuntimeException抛出。 
    这样也让上层的代码有选择的余地――可处理也可不处理。 
    3、 对于一个应用系统来说，应该有自己的一套异常处理框架，这样当异常发生时，也能得到统一的处理风格， 
    将优雅的异常信息反馈给用户。