Java异常处理与Log4j日志-优快云博客

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Java程序的异常

一、异常概念

1、生活中的异常

在生活中，异常情况随时会发生。指的是在做某件事的时候，遇到某些不可控的现象，导致当前所做的事受到影响未能完成或者延时完成。

2、程序中的异常

程序中的异常就是在程序的运行过程

二、程序异常

1、分类

大致分为三种：

编译错误：不能运行，在编译阶段就报错
运行错误：能正常运行，但是运行时错误
逻辑错误：结果错误，能正常编译，能正常运行

细分为：

Throwable类：所有异常类型都是Throwable类的子类，它派生两个子类，即Error和Exception。
Error类：表示仅靠程序本身无法恢复的严重错误，如内存溢出动态链接失败、虚拟机错误。
Exception类：由Java应用程序抛出和处理的非严重错误，如所需文件找不到、数组下标越界等等。
运行时异常：包括RuntimeException及其所有子类，不要求必须对它们做出处理。
Checked异常（非运行时异常）：除了运行时异常外的其他由Exception继承来的异常类。程序必须捕获或声明抛出这种异常，否则会出现编译错误，无法通过编译。

2、常见的异常类型

异常	说明
Exception	异常层次结构的根类
ArithmeticException	算术错误情形，如以零做除数
ArrayIndexOutOfBoundsException	数组下标越界
NullPointException	尝试访问null对象成员
ClassNotFoundException	不能加载所需的类
InputMismatchException	欲得到的数据类型与实际输入的类型不匹配
IllegalArgumentException	方法接收到非法参数
ClassCastException	对象强制类型转换出错
NumberFormatException	数字格式转换异常，如把“abc”转换为数字

3、处理异常手段

在程序执行代码的时候，万一发生了异常，程序会按照预定的处理办法对异常进行处理，异常处理完毕之后，程序继续运行

3.1、try…catch

try代码块里一般放置可能出现错误的代码，catch是程序出现异常会进入的代码块

如果try块中所有语句正常执行完毕，不会发生异常，那么catch块中的所有语句都将会被忽略。
如果try语句块在执行过程中遇到异常，并且这个异常与catch中声明的异常类型相匹配，那么try块中其余剩下的代码都将被忽略，而相应的catch块将会被执行。匹配是指catch所处理的异常类型与所生成的异常类型完全一致或是它的父类
如果try语句块在执行过程中遇到异常，而抛出的异常在catch块里面没有被声明，那么程序立刻退出

3.2、try…catch…finally

与try…catch对比多了一个finally关键字

finally：不论是执行try还是catch块都会执行到finally里面的代码

try-catch-finally结构中try块是必须的，catch和finally块为可选，但两者至少必须出现其中之一。

**注意：**即使在try块和catch块中存在return语句，finally块中语句也会被执行。发生异常时的执行顺序：执行try块或catch块中return之前的语句，执行finally块中的语句，执行try块或catch中的return语句退出。

try{
	//代码1
}catch(Exception e){
    //代码2
}finally{
     //代码3     //一定会被执行
}

3.3、多重catch块

一段代码可能会引发多种类型的异常，这时，可以在一个try语句块后面跟多个catch块，分别处理不同的异常。但排序顺序必须是从子类到父类，最后一个一般都是Exception类。当运行时，系统从上到下分别对每个catch语句块处理的异常类型进行检测，并执行第一个与异常类型匹配的catch语句。执行其中的一条catch语句之后，其后的catch语句都将被忽略。

4、声明和抛出异常

4.1、声明异常：throws

Java语言中通过关键字throws声明某个方法可能抛出的各种异常。throws可以同时声明多个异常，之间用逗号隔开。

/*
*这个方法声明了异常
*/
public void test() throws Exception{
    //代码块
}

4.2、抛出异常：throw

除了系统自动抛出异常外，在编程过程中，有些问题是系统无法自动发现并解决的，此时需要程序员而不是系统来自行抛出异常，把问题提交给调用者解决。

/*
*这个方法声明并抛出了异常
*/
public void test() throws Exception{
    //代码块
    throw new Exception();   //抛出异常
}

处理抛出异常的两种方式：

通过try-catch捕获并处理异常。
通过throws继续声明异常。如果调用者不打算处理该异常，则可以继续通过throws声明异常，让上一级调用者处理异常。main（）方法声明的异常将由Java虚拟机来处理。

4.3、throws和throw的区别

作用不同：throw用于在程序中抛出异常；throws用于声明在该方法内抛出了异常。
使用的位置不同：throw位于方法体内部，可以作为单独语句使用；throws必须跟在方法参数列表的后面，不能单独使用。
内容不同：throw抛出一个异常对象，而且只能是一个；throws后面跟异常类，而且可以跟多个异常类。

三、开源日志记录工具log4j

软件的运行过程离不开日志，日志主要用来记录系统运行过程中的一些重要的操作信息，便于监视系统运行情况，帮助用户提前发现和避开可能出现的问题，或者出现问题后根据日志找到发生的原因。

log4j是一个非常优秀的日志（log）记录工具。通过使用log4j，可以控制日志的输出级别，以及日志信息输送的目的地（如控制台、文件等），还可以控制每一条日志的输出格式。

1、使用步骤

在项目中加入log4j所使用的JAR文件。
创建log4j.properties文件。
编写log4j.properties文件，配置日志信息。
在程序中使用log4j记录日志信息。

2、日志的分类

日志根据记录内容的不同，主要分成以下三类：

SQL日志：记录系统执行的SQL语句。
异常日志：记录系统运行中发生的异常事件。
业务日志：记录系统运行过程，如用户登录、操作记录。

3、log4j配置文件

3.1、输出级别

log4j.rootLogger=debug, stdout,logfile

debug指的是日志记录器（Logger）的输出级别，主要输出级别及含义如下：

fatal：指出严重的错误事件将会导致应用程序的退出。
error：指出虽然发生错误事件，但仍然不影响系统的继续运行。
warn：表明会出现潜在错误的情形。
info：在粗粒度级别上指明消息，强调应用程序的运行过程。
debug：指出细粒度信息事件，对调试应用程序非常有帮助。

各个输出级别优先级：

fatal > error > warn > info > debug

日志记录器（Logger）将只会输出那些级别高于或等于它的信息。

3.2、日志输出目的地Appender

log4j.rootLogger=debug, stdout,logfile

其中，stdout,logfile指的是日志输出目的地的名字。

log4j允许记录日志到多个输出目的地，一个输出目的地被称为一个Appender。log4j最常用的Appender有以下两种：

ConsoleAppender：输出日志事件到控制台。通过Target属性配置输出到System.out或System.err，默认的目标是System.out。
FileAppender：输出日志事件到一个文件。通过File属性配置文件的路径及名称。

3.3、日志布局类型Layout

Appender必须使用一个与之相关联的布局类型Layout，用来指定它的输出样式：

HTMLLayout：格式化日志输出为HTML表格。
SimpleLayout：以一种非常简单的方式格式化日志输出，它输出级别Level，然后跟着一个破折号“——”，最后是日志信息。
PatternLayout：根据特定的转换模式格式化日志输出，从而支持丰富多样的输出格式。需要配置layout.ConversionPattern属性，若没有配置该属性，则使用默认的转换模式。