java的异常处理

1.异常的概念：

所谓异常（exception）是在程序运行过程中产生的使程序终止正常运行的错误对象，如数组下标越界、整数除法中零作除数、文件找不到等都可能使程序终止运行。

Java语言规定当某个对象的引用为null时，调用该对象的方法或使用对象时就会产生NullPointerException异常。

2.异常类

Java语言的异常处理采用面向对象的方法，定义了多种异常类。Java异常类都是Throwable类的子类，是Object类的直接子类，定义在java.lang包中。Throwable类有两个子类，一个是Error类，另一个是Exception类，这两个子类又分别有若干个子类。

2.1非检查异常

非检查异常（unchecked exception）是RuntimeException类及其子类异常，也称为运行时异常。常见的非检查异常如图12-2所示。

非检查异常是在程序运行时检测到的，可能发生在程序的任何地方且数量较大，因此编译器不对非检查异常（包括Error类的子类）处理，这种异常又称免检异常。

尽管编译器不对非检查异常处理，但程序运行时产生这类异常，程序也不能正常结束。为了保证程序正常运行，要么避免产生非检查异常，要么对非检查异常进行处理。

2.2检查异常

检查异常（checked exception）是除RuntimeException类及其子类以外的异常类，有时也称为必检异常。对这类异常，程序必须捕获或声明抛出，否则编译不能通过。程序12.1中的read()方法声明抛出IOException异常就是必检异常。例如，若试图使用Java命令运行一个不存在的类，则会产生ClassNotFoundException异常，若调用了一个不存在的方法，则会产生NoSuchMethodException异常。

3.异常处理

异常处理可分为下面几种：使用try-catch-finally捕获并处理异常；通过throws子句声明抛出异常；用throw语句抛出异常；使用try-with-resources管理资源。

3.1异常的抛出与捕获

异常都是在方法中产生的。方法运行过程中如果产生了异常，在这个方法中就生成一个代表该异常类的对象，并把它交给系统，运行时系统寻找相应的代码来处理该异常。这个过程称为抛出异常。运行时系统在方法的调用栈中查找，从产生异常的方法开始进行回溯，直到找到包含相应异常处理的方法为止，这一过程称为捕获异常。

3.2try-catch-finally语句

当try块中产生异常，运行时系统从上到下依次检测异常对象与哪个catch块声明的异常类相匹配，若找到匹配的或其父类异常，就进入相应catch块处理异常，catch块执行完毕说明异常得到处理。

（3）finally块是可选项。异常的产生往往会中断应用程序的执行，而在异常产生前，可能有些资源未被释放。有时无论程序是否发生异常，都要执行一段代码，这时就可以通过finally块实现。无论异常产生与否finally块都会被执行。即使是使用了return语句，finally块也要被执行，除非catch块中调用了System.exit()方法终止程序的运行。

另外需要注意，一个try块必须有一个catch块或finally块，catch块或finally块也不能单独使用，必须与try块搭配使用。

在异常类的根类Throwable中还定义了其他方法，如下所示：

public void printStackTrace()：在标准错误输出流上输出异常调用栈的轨迹。

public String getMessage()：返回异常对象的细节描述。

public void printStackTrace(PrintWriter s)：在指定输出流上输出异常调用栈的轨迹。

public String toString()：返回异常对象的简短描述，是Object类中同名方法的覆盖。这些方法被异常子类所继承，可以调用异常对象的方法获得异常的有关信息，方便程序调试。有关其他方法的详细内容，请参阅Java API文档。

3.3用catch捕获多个异常

如前所述，一个try语句后面可以跟两个或多个catch语句。虽然每个catch语句经常提供自己特有的代码序列，但是有时捕获异常的两个或多个catch语句可能执行相同的代码序列。现在可以使用JDK 7提供的一个新功能，用一个catch语句处理多个异常，而不必单独捕获每个异常类型，减少了代码重复。

程序运行当尝试除以0时，将产生一个ArithmeticException错误。当尝试越界访问letter数组时，将产生一个ArrayIndexOutOfException错误，两个异常被同一个catch语句捕获。注意，多重捕获的每个形参隐含地为final，所以不能为其赋新值。

3.4声明方法抛出异常

所有的异常都产生在方法（包括构造方法）内部的语句。有时方法中产生的异常不需要在该方法中处理，可能需要由该方法的调用方法处理，这时可以在声明方法时用throws子句声明抛出异常，将异常传递给调用该方法的方法处理。

注意：对于运行时异常可以不做处理，对于非运行时异常必须使用try-catch结构捕获或声明方法抛出异常。

3.5用throw语句抛出异常

3.7try-with-resources语句

Java程序中经常需要创建一些对象（如I/O流、数据库连接），这些对象在使用后需要关闭。忘记关闭文件可能导致内存泄露，并引起其他问题。在JDK 7之前，通常使用finally语句来确保一定会调用close()方法。

可以看到，为了关闭连接资源要在finally块中写这些代码，如果在一个try块中打开多个资源，代码会更长。JDK 7提供的自动关闭资源的功能为管理资源（如文件流、数据库连接等）提供了一种更加简便的方式。这种功能是通过一种新的try语句实现的，称为try-with-resources，有时也称为自动资源管理。try-with-resources的主要优点是可以避免在资源（如文件流）不需要时忘记将其关闭。

4.自定义异常类：

尽管Java已经预定义了许多异常类，但有时还需要定义自己的异常。编写自定义异常类实际上是继承一个API标准异常类，用新定义的异常处理信息覆盖原有信息的过程。

5.断言

断言是Java 1.4版新增的一个特性，并在该版本中增加了一个关键字assert。断言功能可以被看成是异常处理的高级形式。所谓断言（assertion）是一个Java语句，其中指定一个布尔表达式，程序员认为在程序执行时该表达式的值应该为true。系统通过计算该布尔表达式执行断言，若该表达式为false，系统会报告一个错误。通过验证断言是true，能够使程序员确信程序的正确性。

? ? ? ? 5.1开启和关闭断言

5.2何时使用断言

断言的使用是一个复杂的问题，因为这将涉及程序的风格、断言运用的目标、程序的性质等。通常，断言用于检查一些关键的值，并且这些值对整个应用程序或局部功能的实现有较大影响，并且当断言失败，这些错误是不容易恢复的。

6.记录日志