Java程序员必备：异常的十个关键知识点
前言
总结了Java异常十个关键知识点，面试或者工作中都有用哦，加油。
一. 异常是什么
异常是指阻止当前方法或作用域继续执行的问题。比如你读取的文件不存在，数组越界，进行除法时，除数为0等都会导致异常。
一个文件找不到的异常：
1 | public class TestException { |
运行结果：
1 | Exception in thread "main" java.io.FileNotFoundException: jaywei.txt (系统找不到指定的文件。) |
二. 异常的层次结构
从前从前，有位老人，他的名字叫Throwable，他生了两个儿子，大儿子叫Error,二儿子叫Exception。
Error
表示编译时或者系统错误，如虚拟机相关的错误，OutOfMemoryError等，error是无法处理的。
Exception
代码异常，Java程序员关心的基类型通常是Exception。它能被程序本身可以处理，这也是它跟Error的区别。
它可以分为RuntimeException（运行时异常）和CheckedException（可检查的异常）。
常见的RuntimeException异常：
1 | - NullPointerException 空指针异常 |
常见的 Checked Exception 异常：
1 | - IOException (操作输入流和输出流时可能出现的异常) |
- Checked Exception就是编译器要求你必须处置的异常。
- 与之相反的是，Unchecked Exceptions，它指编译器不要求强制处置的异常，它包括Error和RuntimeException 以及他们的子类。
三、异常处理
当异常出现后，会在堆上创建异常对象。当前的执行路径被终止，并且从当前环境中弹出对异常对象的引用。这时候异常处理程序，使程序从错误状态恢复，使程序继续运行下去。
异常处理主要有抛出异常、捕获异常、声明异常。如图：
捕获异常
1 | try{ |
我们可以通过try...catch...捕获异常代码，再通过finaly执行最后的操作，如关闭流等操作。
声明抛出异常
除了try...catch...捕获异常，我们还可以通过throws声明抛出异常。
当你定义了一个方法时，可以用throws关键字声明。使用了throws关键字表明，该方法不处理异常，而是把异常留给它的调用者处理。是不是觉得TA不负责任?
哈哈,看一下demo吧
1 | //该方法通过throws声明了IO异常。 |
从方法中声明抛出的任何异常都必须使用throws子句。
抛出异常
throw关键字作用是抛出一个Throwable类型的异常，它一般出现在函数体中。在异常处理中，try语句要捕获的是一个异常对象，其实此异常对象也可以自己抛出。
例如抛出一个 RuntimeException 类的异常对象：
1 | throw new RuntimeException(e); |
任何Java代码都可以通过 Java 的throw语句抛出异常。
注意点
- 非检查异常（Error、RuntimeException 或它们的子类）不可使用 throws 关键字来声明要抛出的异常。
- 一个方法出现编译时异常，就需要 try-catch/ throws 处理，否则会导致编译错误。
四、try-catch-finally-return执行顺序
try-catch-finally-return 执行描述
- 如果不发生异常，不会执行catch部分。
- 不管有没有发生异常，finally都会执行到。
- 即使try和catch中有return时，finally仍然会执行
- finally是在return后面的表达式运算完后再执行的。（此时并没有返回运算后的值，而是先把要返回的值保存起来，若finally中无return，则不管finally中的代码怎么样，返回的值都不会改变，仍然是之前保存的值），该情况下函数返回值是在finally执行前确定的)
- finally部分就不要return了，要不然，就回不去try或者catch的return了。
看一个例子
1 | public static void main(String[] args) throws IOException { |
运行结果：
1 | start execute try,temp is:1 |
分析
- 先执行try部分，输出日志，执行
++temp表达式，temp变为2,这个值被保存起来。 - 因为没有发生异常，所以catch代码块跳过。
- 执行finally代码块，输出日志，执行
++temp表达式. - 返回try部分保存的值2.
五、Java异常类的几个重要方法
先来喵一眼异常类的所有方法，如下图:
getMessage
1 | Returns the detail message string of this throwable. |
getMessage会返回Throwable的detailMessage属性，而detailMessage就表示发生异常的详细消息描述。
举个例子，FileNotFoundException异常发生时，这个detailMessage就包含这个找不到文件的名字。
getLocalizedMessage
1 | Creates a localized description of this throwable.Subclasses may override this |
throwable的本地化描述。子类可以重写此方法，以生成特定于语言环境的消息。对于不覆盖此方法的子类，默认实现返回与相同的结果 getMessage()。
getCause
1 | Returns the cause of this throwable or null if thecause is nonexistent or unknown. |
返回此可抛出事件的原因，或者，如果原因不存在或未知，返回null。
printStackTrace
1 | Prints this throwable and its backtrace to thestandard error stream. |
该方法将堆栈跟踪信息打印到标准错误流。
输出的第一行，包含此对象toString()方法的结果。剩余的行表示，先前被方法fillInStackTrace()记录的数据。如下例子:
1 | java.lang.NullPointerException |
六、自定义异常
自定义异常通常是定义一个继承自 Exception 类的子类。
那么，为什么需要自定义异常？
- Java提供的异常体系不可能预见所有的错误。
- 业务开发中，使用自定义异常，可以让项目代码更加规范，也便于管理。
下面是我司自定义异常类的一个简单demo
1 | public class BizException extends Exception { |
跑个main方测试一下
1 |
|
运行结果：
1 | exception.BizException: 100 |
七、Java7 新的 try-with-resources语句
try-with-resources，是Java7提供的一个新功能，它用于自动资源管理。
- 资源是指在程序用完了之后必须要关闭的对象。
- try-with-resources保证了每个声明了的资源在语句结束的时候会被关闭
- 什么样的对象才能当做资源使用呢？只要实现了java.lang.AutoCloseable接口或者java.io.Closeable接口的对象，都OK。
在try-with-resources出现之前
1 | try{ |
Java7，try-with-resources出现之后，使用资源实现
1 | try(// open resources here){ |
Java7使用资源demo
1 | public class Java7TryResourceTest { |
使用了try-with-resources的好处
- 代码更加优雅，行数更少。
- 资源自动管理，不用担心内存泄漏问题。
八、异常链
我们常常会想要在捕获一个异常后抛出另一个异常，并且希望把原始异常的信息保存下来，这被称为异常链。
1 |
|
public class TestChainException {
public void readFile() throws MyException{
try {
InputStream is = new FileInputStream("jay.txt");
Scanner in = new Scanner(is);
while (in.hasNext()) {
System.out.println(in.next());
}
} catch (FileNotFoundException e) {
//e 保存异常信息
throw new MyException("文件在哪里呢", e);
}
}
public void invokeReadFile() throws MyException{
try {
readFile();
} catch (MyException e) {
//e 保存异常信息
throw new MyException("文件找不到", e);
}
}
public static void main(String[] args) {
TestChainException t = new TestChainException();
try {
t.invokeReadFile();
} catch (MyException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
//MyException 构造器
public MyException(String message, Throwable cause) {
super(message, cause);
}
1 |
|
package exceptions;
//: exceptions/Human.java
// Catching exception hierarchies.
class Annoyance extends Exception {}
class Sneeze extends Annoyance {}
public class Human {
public static void main(String[] args) {
// Catch the exact type:
try {
throw new Sneeze();
} catch(Sneeze s) {
System.out.println(“Caught Sneeze”);
} catch(Annoyance a) {
System.out.println(“Caught Annoyance”);
}
// Catch the base type:
try {
throw new Sneeze();
} catch(Annoyance a) {
System.out.println(“Caught Annoyance”);
}
}
}
1 |
|
try {
throw new Sneeze();
} catch(Annoyance a) {
} catch(Sneeze s) { //这句编译器会报错,因为异常已由前面catch子句处理
}
### 十、Java常见异常
#### NullPointerException
空指针异常，最常见的一个异常类。简言之，调用了未经初始化的对象或者是不存在的对象，就会产生该异常。
#### ArithmeticException
算术异常类，程序中出现了除数为0这样的运算，就会出现这样的异常。
#### ClassCastException
类型强制转换异常,它是JVM在检测到两个类型间转换不兼容时引发的运行时异常。
#### ArrayIndexOutOfBoundsException
数组下标越界异常，跟数组打交道时，需要注意一下这个异常。
#### FileNotFoundException
文件未找到异常，一般是要读或者写的文件，找不到，导致该异常。
#### SQLException
操作数据库异常，它是Checked Exception（检查异常）；
#### IOException
IO异常，一般跟读写文件息息相关，它也是Checked Exception（检查异常）。平时读写文件，记得IO流关闭！
#### NoSuchMethodException
方法未找到异常
#### NumberFormatException
字符串转换为数字异常
## 总结
这个总结独辟蹊径，以几道经典异常面试题结束吧，以帮助大家复习一下，嘻嘻。
- java 异常有哪几种，特点是什么？（知识点二可答）
- 什么是Java中的异常？（知识点一可答）
- error和exception有什么区别？（知识点二可答）
- 什么是异常链？（知识点八可答）
- try-catch-finally-return执行顺序（知识点四可答）
- 列出常见的几种RunException （知识点二可答）
- Java异常类的重要方法是什么？（知识点五可答）
- error和exception的区别，CheckedException，RuntimeException的区别。（知识点二可答）
- 请列出5个运行时异常。（知识点二可答）
- Java 7 新的 try-with-resources 语句（知识点七可答）
- 怎么自定义异常？（知识点六可答）
- 说一下常见异常以及产生原因（知识点十可答）
- 谈谈异常匹配（知识点九可答）
- 谈谈异常处理（知识点三可答）
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