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异常机制

6分钟阅读

Java 的一个核心理念：在编译时就发现并处理可能的问题，而不是等到运行时才发现。

异常类型

每一个异常都是一个类， 且继承自 Exception 类。异常类型本质依然类的对象，但是异常类型支持在程序运行出现问题时抛出。

为什么更严格的受检异常不替代掉所有的运行时异常
运行时异常已经可以涵盖异常情况，为什么一定要设计受检异常

运行时异常（Runtime Exception）

在编译阶段无法感知代码是否会出现问题，只有在运行的时候才知道会不会出错（正常情况下是不会出错的），这样的异常称为运行时异常。

异常也是由类定义的，所有的运行时异常都继承自RuntimeException。

受检异常（Checked Exception）

可以预见到的且必须要进行处理的一些异常，例如打开某个文件需要确保文件可以被访问，而这是在编写时不一定能保证。

因此 Java 将其写入规范，可能会出现受检异常的操作必须要被程序员手动编写处理逻辑，且会经过编译器检查，避免出现不小心忘记处理的情况。

默认继承自Exception类的异常都是编译时异常。

错误 Error

错误比异常更严重，异常不一定会导致致命的问题，而错误是致命问题，出现错误JVM将终止运行，比如OutOfMemoryError为内存溢出错误（内存占用已经超出限制，无法继续申请内存了）

自定义异常

自定义编译时异常

继承 Exception 即可：

public class TestException extends Exception {
	public TestException(String message) {
		super(message);
	}
}

自定义运行时异常

继承 RuntimeException 即可：

public class TestException extends RuntimeException {
	public TestException(String message) {
		super(message);
	}
}

而 RuntimeException 继承自 Exception, Exception 又继承自 Throwable。

抛出异常

运行时异常不必在函数头标注。

public static int test(int a, int b) {
    if(b == 0)
        throw new RuntimeException("被除数不能为0");  //使用throw关键字来抛出异常
    return a / b;
}

异常的抛出需要创建一个异常对象出来，实际上就是抛出异常对象，异常对象携带了一些信息，比如是因为什么原因导致的异常，在RuntimeException的构造方法中可以写入原因。

如果有不同的异常分支， 也需要在函数头 throws 全部：

private static void test(int a) throws FileNotFoundException, ClassNotFoundException {  //多个异常使用逗号隔开
    if(a == 1)
        throw new FileNotFoundException();
    else 
        throw new ClassNotFoundException();
}

在重写方法时， 原方法的异常不必继承， 但如果新代码也会抛出异常就需要写上：

@Override
protected Object clone() {
    return new Object();
}

异常处理

检测到异常时， JVM 默认会直接终止程序运行，并在控制台打印堆栈错误追踪信息。

若我们想自己处理异常， 通过对异常进行捕获使得程序继续运行下去， 就需要用到 try-catch 语句：

public static void main(String[] args) {
    try {    //使用try-catch语句进行异常捕获
        Object object = null;
        object.toString();
    } catch (NullPointerException e){   //因为异常本身也是一个对象，catch中实际上就是用一个局部变量去接收异常
		e.printStackTrace();
    }
    System.out.println("程序继续正常运行！");
}

也可以想 elif 一样整多个， 但也存在短路问题， 即前面的是 RuntimeException 时， 后面的所有 RuntimeException 子类都会无法捕获到。

对于两种及多种异常用同一代码段的情况， 可以用 | 链接起来：

try {
     //....
} catch (NullPointerException | IndexOutOfBoundsException e) {  //用|隔开每种类型即可
        
}

catch 中需要指明所接受的异常类， 该类必须属于 Throwable 的子类， 通常 Exception 和 Error 都属于该类的子类。

使用 e.printStackTrace() 来输出错误堆栈跟踪， 用 e.getMessage() 来输出异常信息。

当我们希望，程序运行时，无论是否出现异常，都会在最后执行任务，可以交给finally语句块来处理：

try {
    //....
}catch (Exception e){
            
}finally {
      System.out.println("lbwnb");   //无论是否出现异常，都会在最后执行
}

如果省去 catch, 只用 try-finally, 那么程序依然会被JVM停止运行， 但停止运行前会执行 finally 的语句。

断言表达式

断言表达式需要使用到assert关键字，如果assert后面的表达式判断结果为false，将抛出AssertionError错误。

需要加 java 启动参数手动开启：

比如判断变量的值，如果大于10就抛出错误：

public static void main(String[] args) {
    int a = 10;
    assert a > 10 : "我是自定义的错误信息";
}

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