《Thinking in Java》之 Exception 篇

基本概念

• Java使用异常来提供一致性的错误报告模型；且可集中错误处理；且任务代码与异常代码分割开来，易于理解和维护
• 异常处理理论有终止模型、恢复模型两种。但恢复模型很难优雅地做到，并不实用，实际中大家都转向使用终止模型。
• 一个异常抛出后发生的两件事：① 使用new在堆上创建异常对象；② 异常处理机制开始接管流程（当前的执行流程被终止）
• 标准异常类均有两个构造器：① 默认构造器 ② 带字符串参数的默认构造器
• Throwable是异常类型的根类
• catch异常时，try中抛出的是子类异常，但catch的是基类异常也是OK，但若catch子类异常和基类异常的子句同时存在时，应将基类catch子句放在后面避免“屏蔽”现象发生

抛出异常 + 捕获异常

• 为什么要抛出异常？

因为在当前环境下无法获得必要的信息来解决问题，所能做的就是从当前环境跳出，并且把问题提交给上一级环境。
- 抛出异常（throw）

if(t == null) {
    throw new NullPointerException();
}

• 捕获异常（try+catch）

try {
  ...
} catch( Type1 e1 ) { 
  // 处理Type1类型的异常代码
} catch( Type2 e2 ) {
  // 处理Type2类型的异常代码
}

1. 虽然上面的e1和e2在处理异常代码中可能用不到，但不能少，必须定义
2. 异常发生时，异常机制搜寻参数与异常类型相匹配的第一个catch子句并进入

创建自定义异常

创建不带参数构造器的自定义异常类

// 自定义异常类
 class SimpleException extends Exception {
}

----------------------------------------------
// 客户端代码
public class UseException {

    public void fun() throws SimpleException{
        System.out.println("Throw SimpleException from fun");
        throw new SimpleException();
    }

    public static void main(String[] args) {
        UseException user = new UseException();
        try {
            user.fun();
            System.out.println("Don't caught it");
        } catch (SimpleException e) {
            System.out.println("Caught it");
        }
    }

}
----------------------------------------------
//输出
Throw SimpleException from fun
Caught it

创建带参数构造器的自定义异常类

//自定义异常类
class MyException extends Exception {
    public MyException(){
    }

    public MyException(String msg){
        super(msg);
    }
}

----------------------------------------------
// 客户端代码
public class UseException {

    public static void f() throws MyException{
        System.out.println("Throwing MyException from f()");
        throw new MyException();
    }

    public static void g() throws MyException{
        System.out.println("Throwing MyException from g()");
        throw new MyException("Exception in g()");
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            f();
        } catch (MyException e) {
            e.printStackTrace(System.out);
        }

        try {
            g();
        } catch (MyException e) {
            e.printStackTrace(System.out);
        }
    }

}

----------------------------------------------
//输出
Throwing MyException from f()
zhy.exception.ctor.MyException
    at zhy.exception.ctor.UseException.f(UseException.java:12)
    at zhy.exception.ctor.UseException.main(UseException.java:22)
Throwing MyException from g()
zhy.exception.ctor.MyException: Exception in g() // 此处即创建异常类型时传入的String类型
    at zhy.exception.ctor.UseException.g(UseException.java:17)
    at zhy.exception.ctor.UseException.main(UseException.java:28)

对于异常来说，最重要的部分就是类名，并且不带参数的异常类在大多数情况下已经够用了

捕获所有异常

try {
  ...
} catch( Exception e ) { // 填写异常的基类，该catch子句一般置于末尾
  ...
}

Exception类型所持有的方法：
1. String getMessage()
2. String getLocalizedMessage()

• void printStackTrace()
• void printStackTrace( PrintStream )
• void printStackTrace( javo.io.PrintWriter )

注意：从下往上每个方法比前一个提供更多的异常信息

栈轨迹

printStackTrace()方法所提供的栈轨迹信息可以通过getStackTrace()方法来Get

try {
  throw new Exception();
} catch( Exception e ) {
  for( StackTraceElement ste : e.getStackTrace()) {
    System.out.println( ste.getMethodName() );
  }
}

这里使用getMethodName()方法来给出异常栈轨迹所经过的方法名！

重抛异常

try {
  ...
} catch( Exception e ) {
  throw e;   // 重新抛出一个异常！
}

若只是简单地将异常重新抛出，则而后用printStackTrace()显示的将是原异常抛出点的调用栈信息，而非重新抛出点的信息，欲更正该信息，可以使用fillInStackTrace()方法：

try {
  ...
} catch( Exception e ) {
  throw (Exception)e.fillInStackTrace(); // 该行就成了异常的新发生地！
}

异常链

异常链：在捕获一个异常后抛出另一个异常，并希望将原始的异常信息保存下来！

解决办法：
1. 在异常的ctor中加入cause参数
2. 使用initCause()方法

注意：Throwable子类中，仅三种基本的异常类提供了待cause参数的ctor（Error、Exception、RuntimeException），其余情况只能靠initCause()方法。

Java标准异常

看这个图需要明确：程序员一般关心Exception基类型的异常
- 由图中可知，Error、RuntimeException都叫做“Unchecked Exception”，即不检查异常，程序员也无需写异常处理的代码，这种自动捕获
- 若诸如RuntimeException这种Unchecked异常没有被捕获而直达main()，则程序在退出前将自动调用异常的printStackTrace()方法

使用finally进行清理

try {
  ...
} catch(...) {
  ...
} finally { // finally子句总是会被执行！！！
  ...
}

使用时机：

• 当需要把内存之外的资源（如：文件句柄、网络连接、某个外部世界的开关）恢复到初始状态时！

try {
  ...
} catch(...) {
  ...
} finally { // finally子句总是会被执行！！！
  sw.off(); // 最后总是需要关掉某个开关！
}

• 在return中使用finally

public static void func( int i ) {

  try {
    if( i==1 )
      return;
    if( i==2 )
      return;
  } finally {
    print( "Performing cleanup!" ); // 即使上面有很多return，但该句肯定被执行
  }

}

finally存在的缺憾：两种情况下的finally使用会导致异常丢失！

• 前一个异常还未处理就抛出下一个异常

// 异常类
class VeryImportantException extends Exception {
  poublic String toString() {
    return "A verfy important exception!";
  }
}

class HoHumException extends Exception {
  public String toString() {
    return "A trivial exception!";
  }
}
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// 使用异常的客户端
public class LostMessage {
  void f() throws VeryImportantException {
    throw new VeryImportantException();
  }

  void dispose() throws HoHumException {
    throw new HoHumException();
  }

  public static void main( String[] args ) {
    try {
      LostMessage lm = new LostMessage();
      try {
        lm.f();
      } finally {
        lm.dispose(); // 最后只会该异常生效，lm.f()抛出的异常丢了！
      }
    } catch( Exception e ) {
      System.out.println(e);
    }
  }
}
-----------------------------------------------------------------
// 输出
A trivial exception!

• finally子句中的return

public static void main( String[] args ) {
  try {
    throw new RuntimeException();
  } finally {
    return; // 这将会掩盖所有的异常抛出
  }
}