透彻理解异常并合理使用异常

最新推荐文章于 2022-11-27 00:18:52 发布

flowciyu

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分类专栏： Java 文章标签： java 异常编译时异常运行时异常异常处理

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本文探讨了Java异常处理机制的使用，包括异常的种类、捕捉与抛出，以及checked异常与runtime异常的区别。通过实例分析，阐述了如何合理处理异常以增强程序健壮性。

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对于异常(Exception)的基本使用相信大家已经比较了解了。不了解的童鞋请参见博文： Java异常处理机制
其实比较棘手的问题是什么场合用什么异常？checked异常还是runtime异常？是抛出异常还是捕获异常？
下面举例来探讨一下这个问题；

回顾异常处理机制：

异常机制使程序中异常处理代码和正常业务代码分离，也就是把某些异常交给异常处理器去处理，不让JVM直接处理。
JMV的处理方式时打印异常跟踪栈的信息，并终止程序运行，比如：

public static void main(String[] args) {
	System.out.println(1 / 0);	// 程序抛出java.lang.ArithmeticException: / by zero 然后程序结束。
	... // 下面的代码无法得到执行。
}

于是乎，我来捕捉一下这个异常好了：

public static void main(String[] args) {
	try {
		System.out.println(1 / 0); // 如果捕捉到异常，生成对应的异常类的对象
	}catch(ArithmeticException ae) { // 如果捕捉到异常对象，进行自定义异常处理
		ae.printStackTrace(); // 简单的异常处理，打印异常的跟踪栈信息
	}
	System.out.println("main方法结束"); // 这就是异常处理代码和正常业务代码分离的好处，逻辑上清晰，并且单独处理被捕获的异常。
}

问，上面的异常需要被捕捉吗？算术异常.
如果按照平常思维来思考，程序运行时有异常退出就行了。还捕捉啥呢？还干嘛分为checked异常跟runtime异常呢？
1：捕捉异常是为了让程序单独处理被捕获的异常。
2：区分checked异常跟runtime异常，是为了增强程序健壮性。
checked(知道编译时可能会有问题，我能处理，或者你来处理，最后必须处理(抛向JVM))，编译时就必须给我说清楚怎么处理。
runtime(知道运行时可能会有问题，我愿意处理就处理，你爱处理不处理)，运行期出了错你负责。
无论是哪种异常，都不一定100%发生异常，100%发生异常的代码？你会写吗？你会写编译器让你写吗？

分析与解读：

运行时异常意思就是：编译时无法发现只有在运行时才会出现的异常，比如NullPointerException，编译期是无法判断的。
如果发生了问题一定是代码bug所致，至于会不会发生问题，要看什么时候程序会运行到出错的地方。
对于运行时异常，如果知道可能会有问题，又不影响编译，那就向上抛出就好了。声明让调用者处理该运行时异常(站在设计者的角度)。
运行时异常即使使用try...catch块进行捕捉，那也不是真正能处理掉的，下次程序执行到这又会出现异常，因为代码本身有Bug.
如果不用异常类去描述这些异常，那程序出现异常了，岂不死翘翘了，所以说，异常的出现是为了增强程序健壮性。
其它的runtime异常类像：IndexOuterOfBoundsException、ArithmeticException、ClassCastException

checked异常意思就是：编译时就知道这个地方可能会出现异常，你的程序代码很健康，但是编译器知道你的代码中某个操作会出现问题，或者说你的代码中的某个操作已经抛出异常了，你必须对其进行处理。
比如FileInputStream fis = new FileInputStream("a.txt"); 此构造抛出FileNotFoundException,所以调用者必须处理该异常，否则编译不通过。
上面的操作是通过打开一个到实际文件的连接来创建一个FileInputStream，文件会100%不存在吗？如果发生错误了肯定是在运行时吧？
那这老家伙为何抛出编译时异常呢？！他只是觉得你必须对可能产生的异常进行捕捉罢处理了，认为你能搞定的。怎么搞看你需求。
看一下他的构造器源码：

public FileInputStream(String name) throws FileNotFoundException { // 他抛出了编译时异常
	this(name != null ? new File(name) : null);
}

再来看一下File构造器的源码：

public File(String pathname) {
	if (pathname == null) { // 他抛的是运行时异常！注意是throw，不是throws。
	    throw new NullPointerException();
	}
	this.path = fs.normalize(pathname);
	this.prefixLength = fs.prefixLength(this.path);
}

看出问题了吗？FileInputStream构造器亦可以不处理或者捕获处理该File构造器抛出的运行时异常，但他之所以选择抛出编译时异常，是觉得需要处理并且有能力处理该异常。

再来看InputStream类的public abstract int read() throws IOException; read方法涉及到I/O操作，需要访问外部资源。由于外部资源不受JVM控制，
所以有可能会出现异常，操作失败或者操作中断或者没有权限访问。对于这些可能出现的异常，不也是运行时才能出现的吗？抛出IOException，还是觉得需要处理罢了。增强程序健壮性。
有人说他内部也没有再去调用抛出运行时异常的方法了啊？这里read方法做的是访问系统底层操作，代码不是Java写滴。

透彻理解编译时异常(checked)：到底编译时异常是个啥玩意？我都没有运行程序咋还就出现异常了？别叫名字给骗了，编译时异常那就是编译错误。
编译时异常是对运行时异常的约束。约束你对异常进行处理。真正的异常是运行时异常。编译时异常检查的还是语法错误，因为你使用关键字抛出了编译时异常类。

总结：
处理异常，是一门学问，异常处理的顺利不顺利与前期对项目的面向对象分析(OOA)是否清晰合理有直接关系。
在这里只是对异常进行了看似易懂的描述，真正到了实际开发中，因为项目复杂度的提升，对异常的合理处理也必须得要求很灵活。
而这个灵活需要靠开发经验的增多而产生一种感觉，感觉是建立在正确的认识之后的，感觉就没法像大家描述了，感觉是无法用语言表达的，哈哈。

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