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什么是异常

程序运行时,发生的不被期望的事件,它阻止了程序按照程序员的预期正常执行,这就是异常。异常发生时,是任程序自生自灭,立刻退出终止,还是输出错误给用户?或者用C语言风格:用函数返回值作为执行状态?。

Java提供了更加优秀的解决办法:异常处理机制。

异常处理机制能让程序在异常发生时,按照代码的预先设定的异常处理逻辑,针对性地处理异常,让程序尽最大可能恢复正常并继续执行,且保持代码的清晰。
Java中的异常可以是函数中的语句执行时引发的,也可以是程序员通过throw 语句手动抛出的,只要在Java程序中产生了异常,就会用一个对应类型的异常对象来封装异常,JRE就会试图寻找异常处理程序来处理异常。

Throwable类是Java异常类型的顶层父类,一个对象只有是 Throwable 类的(直接或者间接)实例,他才是一个异常对象,才能被异常处理机制识别。JDK中内建了一些常用的异常类,我们也可以自定义异常。

Java异常的分类和类结构图

Java标准库内建了一些通用的异常,这些类以Throwable为顶层父类。

Throwable又派生出Error类和Exception类。

错误:Error类以及他的子类的实例,代表了JVM本身的错误。错误不能被程序员通过代码处理,Error很少出现。因此,程序员应该关注Exception为父类的分支下的各种异常类。

异常:Exception以及他的子类,代表程序运行时发送的各种不期望发生的事件。可以被Java异常处理机制使用,是异常处理的核心。

总体上我们根据Javac对异常的处理要求,将异常类分为2类。

非检查异常(unckecked exception):Error 和 RuntimeException 以及他们的子类。javac在编译时,不会提示和发现这样的异常,不要求在程序处理这些异常。所以如果愿意,我们可以编写代码处理(使用try…catch…finally)这样的异常,也可以不处理。对于这些异常,我们应该修正代码,而不是去通过异常处理器处理 。这样的异常发生的原因多半是代码写的有问题。如除0错误ArithmeticException,错误的强制类型转换错误ClassCastException,数组索引越界ArrayIndexOutOfBoundsException,使用了空对象NullPointerException等等。

检查异常(checked exception):除了Error 和 RuntimeException的其它异常。javac强制要求程序员为这样的异常做预备处理工作(使用try…catch…finally或者throws)。在方法中要么用try-catch语句捕获它并处理,要么用throws子句声明抛出它,否则编译不会通过。这样的异常一般是由程序的运行环境导致的。因为程序可能被运行在各种未知的环境下,而程序员无法干预用户如何使用他编写的程序,于是程序员就应该为这样的异常时刻准备着。如SQLException , IOException,ClassNotFoundException 等。

需要明确的是:检查和非检查是对于javac来说的,这样就很好理解和区分了。

为什么要自定义异常

1.我们在工作的时候,项目是分模块或者分功能开发的 ,基本不会你一个人开发一整个项目,使用自定义异常类就统一了对外异常展示的方式。

2.有时候我们遇到某些校验或者问题时,需要直接结束掉当前的请求,这时便可以通过抛出自定义异常来结束,如果你项目中使用了SpringMVC比较新的版本的话有控制器增强,可以通过@ControllerAdvice注解写一个控制器增强类来拦截自定义的异常并响应给前端相应的信息(关于springMVC控制器增强的知识有空再和大家分享)。

3.自定义异常可以在我们项目中某些特殊的业务逻辑时抛出异常,比如”中性”.equals(sex),性别等于中性时我们要抛出异常,而Java是不会有这种异常的。系统中有些错误是符合Java语法的,但不符合我们项目的业务逻辑。

4.使用自定义异常继承相关的异常来抛出处理后的异常信息可以隐藏底层的异常,这样更安全,异常信息也更加的直观。自定义异常可以抛出我们自己想要抛出的信息,可以通过抛出的信息区分异常发生的位置,根据异常名我们就可以知道哪里有异常,根据异常提示信息进行程序修改。比如空指针异常NullPointException,我们可以抛出信息为“xxx为空”定位异常位置,而不用输出堆栈信息。

如何自定义异常

如果要自定义异常类,则扩展Exception类即可,因此这样的自定义异常都属于检查异常(checked exception)。如果要自定义非检查异常,则扩展自RuntimeException。

按照国际惯例,自定义的异常应该总是包含如下的构造函数:

  • 一个无参构造函数
  • 一个带有String参数的构造函数,并传递给父类的构造函数。
  • 一个带有String参数和Throwable参数,并都传递给父类构造函数
  • 一个带有Throwable 参数的构造函数,并传递给父类的构造函数。

下面是IOException类的完整源代码,可以借鉴。

/**
* MIT License
* Copyright (c) 2018 haihua.liu
* Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
* of this software and associated documentation files (the “Software”), to deal
* in the Software without restriction, including without limitation the rights
* to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
* copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
* furnished to do so, subject to the following conditions:
* The above copyright notice and this permission notice shall be included in all
* copies or substantial portions of the Software.
* THE SOFTWARE IS PROVIDED “AS IS”, WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
* IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
* FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
* AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
* LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
* OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
* SOFTWARE.
*/
package cn.liuhaihua.web.exception;

/**
* @ClassName: ServiceException
* @Description: 自定义service异常
* @author Liuhaihua
* @date 2018年7月5日
*
*/
public class ServiceException extends RuntimeException {

private static final long serialVersionUID = 1L;

/**
* 错误编码
*/
private String errorCode;

/**
* 消息是否为属性文件中的Key
*/
private boolean propertiesKey = true;

/**
* 构造一个基本异常.
*
* @param message
* 信息描述
*/
public ServiceException(String message)
{
super(message);
}

/**
* 构造一个基本异常.
*
* @param errorCode
* 错误编码
* @param message
* 信息描述
*/
public ServiceException(String errorCode, String message)
{
this(errorCode, message, true);
}

/**
* 构造一个基本异常.
*
* @param errorCode
* 错误编码
* @param message
* 信息描述
*/
public ServiceException(String errorCode, String message, Throwable cause)
{
this(errorCode, message, cause, true);
}

/**
* 构造一个基本异常.
*
* @param errorCode
* 错误编码
* @param message
* 信息描述
* @param propertiesKey
* 消息是否为属性文件中的Key
*/
public ServiceException(String errorCode, String message, boolean propertiesKey)
{
super(message);
this.setErrorCode(errorCode);
this.setPropertiesKey(propertiesKey);
}

/**
* 构造一个基本异常.
*
* @param errorCode
* 错误编码
* @param message
* 信息描述
*/
public ServiceException(String errorCode, String message, Throwable cause, boolean propertiesKey)
{
super(message, cause);
this.setErrorCode(errorCode);
this.setPropertiesKey(propertiesKey);
}

/**
* 构造一个基本异常.
*
* @param message
* 信息描述
* @param cause
* 根异常类(可以存入任何异常)
*/
public ServiceException(String message, Throwable cause)
{
super(message, cause);
}

public String getErrorCode()
{
return errorCode;
}

public void setErrorCode(String errorCode)
{
this.errorCode = errorCode;
}

public boolean isPropertiesKey()
{
return propertiesKey;
}

public void setPropertiesKey(boolean propertiesKey)
{
this.propertiesKey = propertiesKey;
}

}

 

异常使用注意事项

当使用多个catch语句块来捕获异常时,需要将父类的catch语句块放到子类型的catch块之后,这样才能保证后续的catch可能被执行,否则子类型的catch将永远无法到达,Java编译器会报编译错误。

如果try语句块中存在return语句,那么首先会执行finally语句块中的代码,然后才返回。

如果try语句块中存在System.exit(0)语句,那么久不会执行finally语句块的代码了,因为System.exit(0)会终止当前运行的JVM。程序在JVM终止前结束执行。