Java Exception异常介绍

 一：介绍java异常

      异常指不期而至的各种状况，如：文件找不到、网络连接失败、非法参数等。异常是一个事件，它发生在程序运行期间，干扰了正常的指令流程。Java通 过API中Throwable类的众多子类描述各种不同的异常。因而，Java异常都是对象，是Throwable子类的实例，描述了出现在一段编码中的 错误条件。当条件生成时，错误将引发异常。

 

      在 Java 中，所有的异常都有一个共同的祖先 Throwable（可抛出）。Throwable 指定代码中可用异常传播机制通过 Java 应用程序传输的任何问题的共性。

          Throwable： 有两个重要的子类：Exception（异常）和 Error（错误），二者都是 Java 异常处理的重要子类，各自都包含大量子类。

          Error（错误）:是程序无法处理的错误，表示运行应用程序中较严重问题。大多数错误与代码编写者执行的操作无关，而表示代码运行时 JVM（Java 虚拟机）出现的问题。例如，Java虚拟机运行错误（Virtual MachineError），当 JVM 不再有继续执行操作所需的内存资源时，将出现 OutOfMemoryError。这些异常发生时，Java虚拟机（JVM）一般会选择线程终止。

。 这些错误表示故障发生于虚拟机自身、或者发生在虚拟机试图执行应用时，如Java虚拟机运行错误（Virtual MachineError）、类定义错误（NoClassDefFoundError）等。这些错误是不可查的，因为它们在应用程序的控制和处理能力之 外，而且绝大多数是程序运行时不允许出现的状况。对于设计合理的应用程序来说，即使确实发生了错误，本质上也不应该试图去处理它所引起的异常状况。在 Java中，错误通过Error的子类描述。

         Exception（异常）:是程序本身可以处理的异常。

         Exception 类有一个重要的子类 RuntimeException。RuntimeException 类及其子类表示“JVM 常用操作”引发的错误。例如，若试图使用空值对象引用、除数为零或数组越界，则分别引发运行时异常（NullPointerException、 ArithmeticException）和 ArrayIndexOutOfBoundException。

 

   注意：异常和错误的区别：异常能被程序本身可以处理，错误是无法处理。

 

二： 处理异常机制

     

     抛出异常：当一个方法出现错误引发异常时，方法创建异常对象并交付运行时系统，异常对象中包含了异常类型和异常出现时的程序状态等异常信息。运行时系统负责寻找处置异常的代码并执行。

            捕获异常： 在方法抛出异常之后，运行时系统将转为寻找合适的异常处理器（exception handler）。潜在的异常处理器是异常发生时依次存留在调用栈中的方法的集合。当异常处理器所能处理的异常类型与方法抛出的异常类型相符时，即为合适 的异常处理器。运行时系统从发生异常的方法开始，依次回查调用栈中的方法，直至找到含有合适异常处理器的方法并执行。当运行时系统遍历调用栈而未找到合适 的异常处理器，则运行时系统终止。同时，意味着Java程序的终止。

 

     一个方法所能捕捉的异常，一定是Java代码在某处所抛出的异常。简单地说，异常总是先被抛出，后被捕捉的。

           一旦某个catch捕获到匹配的异常类型，将进入异常处理代码。一经处理结束，就意味着整个try-catch语句结束。其他的catch子句不再有匹配和捕获异常类型的机会。

 

           Java通过异常类描述异常类型，异常类的层次结构如图1所示。对于有多个catch 子句的异常程序而言，应该尽量将捕获底层异常类的catch子 句放在前面，同时尽量将捕获相对高层的异常类的catch子句放在后面。否则，捕获底层异常类的catch子句将可能会被屏蔽。 RuntimeException异常类包括运行时各种常见的异常，ArithmeticException类和ArrayIndexOutOfBoundsException类都是它的子类。因此，RuntimeException异常类的catch子句应该放在 最后面，否则可能会屏蔽其后的特定异常处理或引起编译错误。

 

          try、catch、finally语句块的执行顺序:

    

            1)当try没有捕获到异常时：try语句块中的语句逐一被执行，程序将跳过catch语句块，执行finally语句块和其后的语句；

          2)当try捕获到异常，catch语句块里没有处理此异常的情况：当try语句块里的某条语句出现异常时，而没有处理此异常的catch语句块时，此异常将会抛给JVM处理，finally语句块里的语句还是会被执行，但finally语句块后的语句不会被执行；

          3)当try捕获到异常，catch语句块里有处理此异常的情况：在try语句块中是按照顺序来执行的，当执行到某一条语句出现异常时，程序将跳到 catch语句块，并与catch语句块逐一匹配，找到与之对应的处理程序，其他的catch语句块将不会被执行，而try语句块中，出现异常之后的语句 也不会被执行，catch语句块执行完后，执行finally语句块里的语句，最后执行finally语句块后的语句；

 

三：自定义异常

 

    可以查看一下java源码，自定义异常，需要继承异常类Throwable或者Exception类，我们可以看一下Exception类的定义:

   

  public class Exception extends Throwable {
    static final long serialVersionUID = -3387516993124229948L;
    public Exception() {
     super();
    }
    public Exception(String message) {
     super(message);
    }
    public Exception(String message, Throwable cause) {
        super(message, cause);
    }
    public Exception(Throwable cause) {
        super(cause);
    }
 }

   我们可以看到有四种构造方法，前面两个很常用，后两个带Throwable cause表示该定义的异常是有哪种原因引起的(即有某种异常或者某种错误引发的)

    

    因为Throwable是所有异常的父类，所以看一下Throwable常用的方法:

    getCause()：返回抛出异常的原因。如果 cause 不存在或未知，则返回 null。

　      getMessage()：返回异常的消息信息。

 

　       printStackTrace()：对象的堆栈跟踪输出至错误输出流，作为字段 System.err 的值。

 

          自定义异常的一个实例:

          

 public class AuthForbiddenException extends RuntimeException {
 
    private static final long serialVersionUID = 7050917591813663492L;
 
    public AuthForbiddenException() {
     super(MessageUtil. getMessage("pf.auth.exception", null));
    }
   
    public AuthForbiddenException(String Message) {
     super(Message );
    }
}

 

更深层次的问题(MyBatis拦截器举例):

  

  public class MybatisInterceptor implements Interceptor {
     @Override
     public Object intercept(Invocation invocation) throws Throwable {
          throw new AuthForbiddenException();
    }
}

   因为intercept方法本身会抛出异常(在该方法内部如果会出现异常，则会抛出异常)MyBatisSystemException,那在action中执行查询时捕捉异常的时候，如果捕捉AuthForbiddenException，则会捕捉不到，需要捕捉MyBatisSystemException，因为实际上intercept方法抛出的是MyBatisSystemException而不是AuthForbiddenException，即:MyBatisSystemException.getCause().getCause()=AuthForbiddenException

 

三：常见异常     

1. runtimeException子类:

    1、 java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException
    数组索引越界异常。当对数组的索引值为负数或大于等于数组大小时抛出。
    2、java.lang.ArithmeticException
    算术条件异常。譬如：整数除零等。
    3、java.lang.NullPointerException
    空指针异常。当应用试图在要求使用对象的地方使用了null时，抛出该异常。譬如：调用null对象的实例方法、访问null对象的属性、计算null对象的长度、使用throw语句抛出null等等
    4、java.lang.ClassNotFoundException
    找不到类异常。当应用试图根据字符串形式的类名构造类，而在遍历CLASSPAH之后找不到对应名称的class文件时，抛出该异常。

   5、java.lang.NegativeArraySizeException  数组长度为负异常

   6、java.lang.ArrayStoreException 数组中包含不兼容的值抛出的异常

   7、java.lang.SecurityException 安全性异常

   8、java.lang.IllegalArgumentException 非法参数异常

2.IOException

IOException：操作输入流和输出流时可能出现的异常。

EOFException   文件已结束异常

FileNotFoundException   文件未找到异常

3. 其他

ClassCastException    类型转换异常类

ArrayStoreException  数组中包含不兼容的值抛出的异常

SQLException   操作数据库异常类

NoSuchFieldException   字段未找到异常

NoSuchMethodException   方法未找到抛出的异常

NumberFormatException    字符串转换为数字抛出的异常

StringIndexOutOfBoundsException 字符串索引超出范围抛出的异常

IllegalAccessException  不允许访问某类异常

InstantiationException  当应用程序试图使用Class类中的newInstance()方法创建一个类的实例，而指定的类对象无法被实例化时，抛出该异常