Java 常見異常種類

一、什麼是異常

結構不佳的代碼不能運行，這是Java的基本理念。

發現錯誤的理想時機是在編譯期。然而，編譯器並不能發現全部的錯誤，餘下的問題就須要在程序運行時解決。這就須要錯誤能經過某種方式，把適當的信息 傳遞給特定的接收者處理。Java中的異常處理的目的在於經過使用少許的代碼來簡化大型、可靠的程序的生成，經過此方式讓你的應用中沒有未處理的錯誤，而 且它還帶來了一個明顯的好處：下降錯誤處理代碼的複雜度。

異常，根據字面理解，有意外之意。把它置於代碼層面來理解，即阻止了當前方法或做用域繼續執行。

在Java中，異常被當作對象來處理，其基類是Throwable。

二、Java中的異常類型

Java從Throwable直接派生出Exception和Error。其中Exception是能夠拋出的基本類型，在Java類庫、方法以及運行時故障中均可能拋出Exception型異常。Exception表示能夠恢復的異常，是編譯器能夠捕捉到的；Error表示編譯時和系統錯誤，表示系統在運行期間出現了嚴重的錯誤，屬於不可恢復的錯誤，因爲這屬於JVM層次的嚴重錯誤，所以這種錯誤會致使程序終止執行。Exception又分爲檢查異常和運行時異常。

異常類的結構層次圖以下：

典型的RuntimeException(運行時異常)包括NullPointerException, ClassCastException(類型轉換異常)，IndexOutOfBoundsException(越界異常), IllegalArgumentException(非法參數異常),ArrayStoreException(數組存儲異常),AruthmeticException(算術異常),BufferOverflowException(緩衝區溢出異常)等；

非RuntimeException(檢查異常)包括IOException, SQLException,InterruptedException(中斷異常-調用線程睡眠時候),NumberFormatException(數字格式化異常)等。

而按照編譯器檢查方式劃分，異常又能夠分爲檢查型異常（CheckedException）和非檢查型異常 （UncheckedException）。Error和RuntimeException合起來稱爲UncheckedException，之因此這麼 稱呼，是由於編譯器不檢查方法是否處理或者拋出這兩種類型的異常，所以編譯期間出現這種類型的異常也不會報錯，默認由虛擬機提供處理方式。除了Error 和RuntimeException這兩種類型的異常外，其它的異常都稱爲Checked異常。

三、Java如何處理異常

3.1 try-catch, try-finally, try-catch-finally

對於checked類型異常，咱們要麼對它進行處理，要麼在方法頭使用throws拋出。

public static void createFile() throws IOException{
    File file = new File("C:/test.txt");
    if(!file.exists()){
            file.createNewFile();
    }
}
public static void main(String[] args) {
    try {
        createFile();
    } catch (IOException ex) {
        // handle exception here
    }
}

關於catch須要注意的幾點：

1)、參數的異常類型必須是Throwable類或者其子類。

2)、從上往下的catch語句，其參數類型必須按照從子類到父類順序，由於一旦匹配到一個類型，就會忽略日後的catch。好比IOException必須放到Exception前面，不然編譯器會報錯。

3)、能夠有一個或者多個catch語句，甚至若是有finally語句的狀況下，能夠沒有catch語句，如try-finally。

想要捕獲多個異常，可使用多個catch語句，JDK7之後提供了另一種方式：多重捕獲（multi-catch)。

try{
    // other code
} catch (IOException | SQLException ex) {
    throw ex;  
}

4)、不要忽略異常。空的catch塊會使異常達不到應有的目的，除非諸如關閉FileInputStream的時候，由於你尚未改變文件的狀態，所以沒必要執行任何恢復動做，而且已經從文件中讀取到所須要的信息，所以不用終止正在進行的操做。

關於finally須要注意的幾點：

1)、finally中的代碼老是會被執行，除非在執行try或者catch語句時虛擬機退出（System.exit(1))。

2)、finally塊能夠作一些資源清理工做，如關閉文件、關閉遊標等操做。

3)、finally塊不是必須的。

另外，若是在try和finally塊中都執行了return語句，最終返回的將是finally中的return值。

3.2 異常鏈

經常想要在捕獲一個異常後拋出另一個異常，而且但願把原始異常信息保存下來，這就是異常鏈。在JDK1.4之後，Throwable子類在構造器 中能夠接受一個cause對象做爲參數，表示原始異常，經過這樣把原始異常傳遞給新的異常，使得即便在當前位置建立並拋出了新的異常，也能經過這個異常鏈 追蹤到異常最初發生的位置。

但在Throwable子類中，只有Error, Exception, RuntimeException三類異常類提供了帶cause參數的構造器，其它類型的異常則須要經過initCause()方法。例如定義了CustomException類，能夠這樣使用：

CustomException cmex = new CustomException();
cmex.initCause(new NullPointerException);
throw cmex;

這樣一來，CustomException繼承自Exception或RuntimeException，就屬於自定義異常了。

通常來講，自定義異常的做用有如下情形：

1)、將檢查型異常轉換爲非檢查型異常。

2)、在產生異常時封裝上下文信息、定義異常碼、收集環境對象，有利於信息的傳遞。

四、異常使用指南

1)、在知道該如何處理的狀況下才捕獲異常。

2)、自定義異常類型，用以封裝全部的檢查型異常。

3)、在程序的邊界進行異常捕獲。如服務端相應客戶端的請求，在出口處catch內部有可能產生的異常，並統一throw一個封裝過的異常給客戶端，省得暴露服務端敏感信息。

4)、只針對異常的狀況才使用異常。不要在全部的代碼中習慣性地使用try-catch，由於這會影響性能。

5)、拋出與抽象相對的異常。若是方法拋出的異常與它執行的任務沒有明顯的聯繫，這種情形會令人不知所措。爲了不這個問題，更高層的實現應該捕獲 低層的異常，同時拋出能夠按照高層抽象進行解釋的異常，這種作法被稱爲異常轉譯（exception translation），以下：

try{
    // use lower-level abstraction to do our bidding
} catch(LowerLevelException ex){
    throw new HigherLevelException(...);
}

另一種特殊的異常轉譯稱爲異常鏈，上面已做描述。若是低層的異常對於調試致使高層異常的問題很是有幫助，使用異常鏈就很合適。高層的異常提供訪問方法（Throwable.getCause）來得到低層的異常。

6)、每一個方法拋出的異常要有文檔描述。利用Javadoc的@throws標記，記錄拋出每一個異常的條件。若是一個方法可能拋出多個異常，不要使 用這些異常類的某個超類。如不要聲明一個方法「throws Exception」或「throws Throwable」，這將沒有任何指導信息。

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