谈谈 Java 异常

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前言

今天，来谈谈 程序编写中的 Exception 和 Error ，这些错误在我们开始写代码之后就一直如影随形的纠缠着我们，java 语言中提供了相对完善的异常处理机制，接下来，我们把异常和错误一次性搞明白。

一、异常概述

1.1 入门小故事

我们通过一个故事来看看几种情况，分别来了解异常和错误的概念。

假设在一个风和日丽的天气，我打算去理发，于是我准备去找托尼老师……

• 1、我走到托尼老师的店门口，发现理发店门上贴着 “ 本店倒闭，暂停营业 ”。那么这对我来说我一点办法都没有，我的理发计划只能泡汤了。（这是严重的错误）
• 2、假设理发店的托尼老师人在隔壁花店撩小妹妹，我去把他叫了回了，这样我的理发计划可以继续实现了。（这种我能在事发前处理的事，对应编译期异常。）
• 2、假设托尼老师给我开始理发了，我让他来个碎发，结果他给我来了碗 3 mm 的寸头。（这种我在事发前不能预料的，对应运行时异常。）

1.2 基础概念

看完上面的小故事，我们也大概知道异常和错误的区别了，基础概念如下：

• Error： 对应情况 1，一般是jvm发生错误，stackOverlowErrot，outOfMemeryError，一般程序写的有问题，确实内存不够用。
• Exception：
  • 编译期异常：对应情况2，这块我们应该进行异常处理的，否则程序无法通过编译。
  • 运行时异常：对应情况3，RuntimeException 及其子类，一般是程序的逻辑有问题，不推荐进行异常处理，而应该修改代码逻辑。

1.3 异常分类

异常和错误它们都继承 Throwable 类，它是 Java 语言中所有错误或异常的超类，只有当对象是此类或其子类时，才能通过 JVM 虚拟机或 Java throw 语句抛出来。

【注解】：

• 1. 粉红色的是受检查的异常(checked exceptions),其必须被 try{}catch语句块所捕获,或者在方法签名里通过throws子句声明.受检查的异常必须在编译时被捕捉处理,命名为 Checked Exception 是因为Java编译器要进行检查,Java虚拟机也要进行检查,以确保这个规则得到遵守.
• 2. 绿色的异常是运行时异常(runtime exceptions),需要程序员自己分析代码决定是否捕获和处理,比如 空指针,被0除…
• 3. 而声明为Error的，则属于严重错误，如系统崩溃、虚拟机错误、动态链接失败等，这些错误无法恢复或者不可能捕捉，将导致应用程序中断，Error不需要捕捉。

二、异常处理

2.1 处理方式

前面说过 Throwable 的分为 error 和 Exception 两大类，在它们发生时，应该怎么处理它们呢？

• 1、JVM 的默认处理 ： 我们这种情况很常见，jvm会先打印出错误的线程名称和异常的类名，异常的原因，打印出异常发生的位置，然后终止程序。
• 2、try_catch_finally 处理，进行异常捕获
• 3、throw 把问题抛给别人

【说明】：

​ 默认的处理方式说白了就是不处理，抛出异常信息，然后直接终止程序，不可以，通常需要用 try – catch 来处理，如果实在处理不了，就用throw 来抛出异常 交给它的上一级来处理，程序便不往下执行了，区别就i是try-catch处理完会进行执行后面的程序，而throw 则不会执行。

2.2 处理流程

try_catch_finally 标准格式：

try{
可能发生错误的代码    
}
 catch（异常类名 异常对象名）{
     对异常处理
 }
 finally{
     释放资源
 }
复制代码

标准流程：

1. 先执行try语句块里面的代码

2. 如果没有发生错误，执行finally语句块里面的代码，执行后面的代码

3. 如果发生了错误，JVN会把异常封装成对象，然后和catch语句进行匹配，执行对应的catch语句，执行finally语句块里面的代码，执行后面的代码

4. 先catch 小异常，在catch 大异常，注意书写顺序

2.3 知识扩展

下面开始对一些实践中的用例进行分析

第一个：

try {
 // 业务代码
 // …
 Thread.sleep(1000L);
} catch (Exception e) {
 // Ignore it
}
复制代码

这段程序虽然短，但是违背了异常处理的两个原则

• 1、尽量不要捕获类似Exception 这样的通用异常，而应该捕获具体异常，例如此块超时抛出的 InterruptedException，这样保证程序不会捕获到我们不希望捕获的异常。
• 2、不要忽略异常，在catch 里面需要抛出异常 或者把异常输出到日志然后处理，否则，没人知道异常情况，可能会带来不可理解的错误

第二个：

try {
 // 业务代码
 // …
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
复制代码

这块代码在是开发环境是没有问题的，但是 printStackTrace 不是个好的输出方式，如果是分布式系统，就得去找输入信息输出到哪里去了，因此，还是需要记录到日志中。

三、面试问题

3.1 final,finally,finalize的区别?

• final: 最终的

  • 修饰类：该类不能被继承

  • 修饰方法：该方法不能被重写

  • 修饰变量：自定义常量

• finally:

• finally子句用于释放资源的，放在finally中代码一定会被执行(执行finally语句之前，JVM退出)

• finalize：

  • Object类中的方法。用于垃圾回收

3.2 throw和throws的区别

throw:

• 在方法体中,后面跟的是异常对象名,并且只能抛出一个异常

• 表示抛出异常，由方法体内的语句来处理

• throw抛出的是一个异常对象，说明这里肯定有一个异常产生了

throw new Exception();

throws:

• 在方法声明上,后面跟的是异常的类名,可以是多个异常类名，用逗号隔开

• 表示可能抛出异常，异常由该方法的调用者来处理

• throws是声明方法有异常，是一种可能性，这个异常并不一定会产生

3.3 如果在catch里面有return,请问finally还执行吗?如果执行,在return前还是后?

​ 答：finally 的执行应该在return 的前面。

下面通过一个例子来看看：

    int  init(){
        int a=10;
        System.out.println(a);
        try{
            System.out.println(a/0);
            a=20;
            System.out.println("发生异常，此时a="+a);
        }catch (ArithmeticException e){
            a=30;
            System.out.println("我处理异常，此时a="+a);
            return a;
        
        }finally {
            a=40;
            System.out.println("我是finally，此时a="+a);
        }
        System.out.println("最终的a值："+a);
        return a;
    }
复制代码

    @Override
    public void run(String... args) throws Exception {
        System.out.println("最终的值："+this.init());
    }

    int  init(){
        int a=10;
        System.out.println(a);
        try{
            System.out.println(a/0);
            a=20;
            System.out.println("发生异常，此时a="+a);
        }catch (ArithmeticException e){
            a=30;
            System.out.println("我处理异常，此时a="+a);
            return a;
             /*
			 * return a在程序执行到这一步的时候，这里不是return a而是return 30;这个返回路径就形成了。
			 * 但是呢，它发现后面还有finally，所以继续执行finally的内容，a=40
			 * 再次回到以前的返回路径，继续走return 30;
			 */
        }finally {
            a=40;
            System.out.println("我是finally，此时a="+a);
        }
            return a;
    }
复制代码

我处理异常，此时a=30
我是finally，此时a=40
最终的值：30
复制代码

可以发现，此时 a的值为30,说明，catch 中 的return 的时候，会继续执行finally 的语句，并且在return 前执行

参考资料：

• 《Java 核心技术36讲》