一天一个Java基础——通过异常处理错误

《Thinking in Java》上对这章的讲解不少，可见重要性，学习和总结一些主要的记录下来。

一、创建自定义异常

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package Exception;

class SimpleException extends Exception{}

public class InheritingException{
    
    public void f() throws SimpleException {
        System.out.println("Throw SimpleException from f()");
        throw new SimpleException();
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        InheritingException sed = new InheritingException();
        try {
            sed.f();
        } catch (SimpleException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    
}

输出：
Throw SimpleException from f()
Exception.SimpleException
    at Exception.InheritingException.f(InheritingException.java:10)
    at Exception.InheritingException.main(InheritingException.java:19)

　　throw与throws的区别与详情

　　编译器创建了默认构造器，它将自动调用基类的默认构造器。

　　对异常来说，最重要的部分就是类名，其它也没用，可以增加一个带参的构造方法。

　　比如NullPointerException：

public
class NullPointerException extends RuntimeException {
    private static final long serialVersionUID = 5162710183389028792L;

    /**
     * Constructs a {@code NullPointerException} with no detail message.
     */
    public NullPointerException() {
        super();
    }

    /**
     * Constructs a {@code NullPointerException} with the specified
     * detail message.
     *
     * @param   s   the detail message.
     */
    public NullPointerException(String s) {
        super(s);
    }
}

二、捕获异常

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　　1）try块

　　　　如果在方法内部抛出了异常（或者在方法内部调用的其他方法抛出了异常），这个方法将在抛出异常的过程中结束。

　　　　要是不希望方法就此结束，可以在方法内设置一个特殊的块来捕获异常。

try{
  //exceptions  
}

 　　2）异常处理程序

　　　　异常处理程序紧跟在try块之后，以关键字catch表示：

try{
  //exceptions    
} catch(Type1 id1) {
  //Type1  
} catch(Type2 id2) {
  //Type2
}

　　　　当异常被抛出时，异常处理机制将负责搜寻参数与异常类型相匹配的第一个处理程序。然后进入catch子句执行，此时认为异常得到了处理。

　　　　注意，只有匹配的catch子句才能得到执行，这与switch语句不同。

 　　3）栈轨迹

　　　　printStackTrace()方法所提供的信息可以通过getStackTrace()方法来直接访问，这个方法将返回一个由栈轨迹中的元素所构成的数组，其中每一个元素都表示

　　栈中的一帧。元素0是栈顶元素，并且是调用序列中的最后一个方法调用。数组中最后一个元素和栈底是调用序列中的第一个方法调用。

public class WhoCalled {
    static void f() {
        try {
            throw new Exception();
        } catch (Exception e) {
            for(StackTraceElement ste : e.getStackTrace()) {
                System.out.println("line: " + ste.getLineNumber() + " method: " + ste.getMethodName());
            }
        }
    }
    static void g() {f();}
    static void h() {g();}
    public static void main(String[] args) {f();g();h();}
}

　　程序输出：

line: 5 method: f
line: 14 method: main
line: 5 method: f
line: 12 method: g
line: 14 method: main
line: 5 method: f
line: 12 method: g
line: 13 method: h
line: 14 method: main

三、Java标准异常

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　　Throwable这个Java类被用来表示任何可以作为异常被抛出的类。

　　Throwable对象可分为两种类型：

• • Error用来表示编译时和系统错误。
  • Exception是可以被抛出的基本类型，程序员关心的基类型通常是Exception。

四、RuntimeException

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

　　如果对Null引用进行调用，Java会自动抛出NullPointerException异常，所以上述代码是多余的，它属于Java的标准运行时检测的一部分：

public class NeverCaught {
    static void f() {
        throw new RuntimeException();
    }
    static void g() {f();}
    public static void main(String[] args) {
        g();
    }
}

输出：
Exception in thread "main" java.lang.RuntimeException
    at Exception.NeverCaught.f(NeverCaught.java:6)
    at Exception.NeverCaught.g(NeverCaught.java:10)
    at Exception.NeverCaught.main(NeverCaught.java:14)

　　从输出可以发现，RuntimeException是一个特例，对于这种异常类型，编译器不需要异常说明，其输出被报告给了System.err。

　　如果RuntimeException没有被捕获而直达main()，那么在程序退出前将调用异常的printStackTrace()方法。

　　*注意：

　　　　只能在代码中忽略RuntimeException（及其子类）类型的异常，其它异常类型的处理都是由编译器强制实施的。

　　1）常见的五种RuntimeException

NullPointerException - 空指针引用异常
ClassCastException - 类型强制转换异常
IllegalArgumentException - 传递非法参数异常
ArithmeticException - 算术运算异常
ArrayStoreException - 向数组中存放与声明类型不兼容对象异常
IndexOutOfBoundsException - 下标越界异常
NegativeArraySizeException - 创建一个大小为负数的数组错误异常
NumberFormatException - 数字格式异常
SecurityException - 安全异常
UnsupportedOperationException - 不支持的操作异常

六、使用finally进行清理

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class ThreeException extends Exception {}
public class FinallyWorks {
    static int count = 0;
    public static void main(String[] args) {
        while(true) {
            try {
                if(count++ == 0) {
                    throw new ThreeException();
                }
                System.out.println("No exception");
            } catch (ThreeException e) {
                System.out.println("ThreeException");
            } finally {
                System.out.println("In finally clause");
                if(count == 2) 
                    break;
            }
        }
    }
}

　　这个程序给了我们一些思路（确实。。），如果把try块放在循环里，就建立了一个“程序继续执行之前必须要到达”的条件。

　　还可以加入一个static类型的计数器或者别的装置，使循环在放弃之前能够尝试一定的次数。这将使程序的健壮性更上一个台阶（好叼的样子）。

　　1）finally用来做什么

　　　　当要把除内存之外的资源恢复到它们的初始状态时，就要用到finally子句。

　　2）在return中使用finally

　　　　因为finally子句总是会执行的，所以在一个方法中，可以从多个点返回，并且可以保证重要的清理工作仍旧会执行：

class ThreeException extends Exception {}
public class FinallyWorks {
    static int count = 0;
    public static void main(String[] args) {
        while(true) {
            try {
                if(count++ == 0) {
                    throw new ThreeException();
                }
                System.out.println("No exception");
                return;
            } catch (ThreeException e) {
                System.out.println("ThreeException");
            } finally {
                System.out.println("In finally clause");
                if(count == 3) 
                    break;
            }
        }
    }
}

　　第一次循环，首先执行第7行，符合条件，抛出异常，执行catch块，最后执行finally清理，不符合第16行判断，继续循环

　　第二次循环，不符合第7行判断，抛出异常，并return，但依旧执行finally清理，不符合第16行判断，但try块中已经执行return，所以程序结束，输出：

ThreeException
In finally clause
No exception
In finally clause

　　3）Java异常的缺憾：异常丢失

public class ExceptionSilencer {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            throw new RuntimeException();
        } finally {
            return;
        }
    }
}

　　　　发现输出为空