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：
-
public class TestException { -
public static void main(String[] args) throws IOException { -
InputStream is = new FileInputStream("jaywei.txt"); -
int b; -
while ((b = is.read()) != -1) { -
} -
} -
}
运行结果：
-
Exception in thread "main" java.io.FileNotFoundException: jaywei.txt (系统找不到指定的文件。) -
at java.io.FileInputStream.open0(Native Method) -
at java.io.FileInputStream.open(FileInputStream.java:195) -
at java.io.FileInputStream.<init>(FileInputStream.java:138) -
at java.io.FileInputStream.<init>(FileInputStream.java:93) -
at exception.TestException.main(TestException.java:10)
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：
-
- NullPointerException 空指针异常 -
- ArithmeticException 出现异常的运算条件时，抛出此异常 -
- IndexOutOfBoundsException 数组索引越界异常 -
- ClassNotFoundException 找不到类异常 -
- IllegalArgumentException(非法参数异常)
常见的 Checked Exception 异常：
-
- IOException (操作输入流和输出流时可能出现的异常) -
- ClassCastException(类型转换异常类)
- 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
-
try{ -
// 程序代码 -
}catch(Exception e){ -
//Catch 块 -
}finaly{ -
//无论如何,都会执行的代码块 -
}
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
-
//该方法通过throws声明了IO异常。 -
private void readFile() throws IOException { -
InputStream is = new FileInputStream("jaywei.txt"); -
int b; -
while ((b = is.read()) != -1) { -
} -
}
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：
-
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
-
public static void main(String[] args) throws IOException { -
System.out.println("result：" + test()); -
} -
private static int test() { -
int temp = 1; -
try { -
System.out.println("start execute try,temp is:"+temp); -
return ++temp; -
} catch (Exception e) { -
System.out.println("start execute catch temp is: "+temp); -
return ++temp; -
} finally { -
System.out.println("start execute finally,temp is:" + temp); -
++temp; -
} -
}
运行结果：
-
start execute try,temp is:1 -
start execute finally,temp is:2 -
result:2
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
-
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
-
Creates a localized description of this throwable.Subclasses may override this -
method in order to produce alocale-specific message. For subclasses that do not -
override thismethod, the default implementation returns the same result -
as getMessage()
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
-
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
-
Prints this throwable and its backtrace to thestandard error stream. -
The first line of output contains the result of the toString() method for -
this object.Remaining lines represent data previously recorded by the -
method fillInStackTrace().
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:
-
java.lang.NullPointerException -
at MyClass.mash(MyClass.java:9) -
at MyClass.crunch(MyClass.java:6) -
at MyClass.main(MyClass.java:3)
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
-
public class BizException extends Exception { -
//错误信息 -
private String message; -
//错误码 -
private String errorCode; -
public BizException() { -
} -
public BizException(String message, String errorCode) { -
this.message = message; -
this.errorCode = errorCode; -
} -
@Override -
public String getMessage() { -
return message; -
} -
public void setMessage(String message) { -
this.message = message; -
} -
public String getErrorCode() { -
return errorCode; -
} -
public void setErrorCode(String errorCode) { -
this.errorCode = errorCode; -
} -
}
跑个main方测试一下
-
public class TestBizException { -
public static void testBizException() throws BizException { -
System.out.println("throwing BizException from testBizException()"); -
throw new BizException("100","哥，我错了"); -
} -
public static void main(String[] args) { -
try { -
testBizException(); -
} catch (BizException e) { -
System.out.println("自己定义的异常"); -
e.printStackTrace(); -
} -
} -
}
运行结果：
-
exception.BizException: 100 -
throwing BizException from testBizException() -
自己定义的异常 -
at exception.TestBizException.testBizException(TestBizException.java:7) -
at exception.TestBizException.main(TestBizException.java:12)
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
-
try{ -
//open resources like File, Database connection, Sockets etc -
} catch (FileNotFoundException e) { -
// Exception handling like FileNotFoundException, IOException etc -
}finally{ -
// close resources -
}
Java7， try-with-resources出现之后，使用资源实现
-
try(// open resources here){ -
// use resources -
} catch (FileNotFoundException e) { -
// exception handling -
} -
// resources are closed as soon as try-catch block is executed.
Java7使用资源demo
-
public class Java7TryResourceTest { -
public static void main(String[] args) { -
try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader( -
"C:/jaywei.txt"))) { -
System.out.println(br.readLine()); -
} catch (IOException e) { -
e.printStackTrace(); -
} -
} -
}
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。
throw 抛出的是一个新的异常信息，这样会导致原有的异常信息丢失。在JDk1.4以前，程序员必须自己编写代码来保存原始异常信息。现在所有 Throwable 子类在构造器中都可以接受一个 cause(异常因由) 对象作为参数。
这个 cause就用来表示原始异常，这样通过把原始异常传递给新的异常，使得即使当前位置创建并抛出了新的异常，也能通过这个异常链追踪到异常最初发生的位置。
使用方式如下：
-
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); -
}
运行结果：
我们可以看到异常信息有保存下来的，如果把cause（也就是FileNotFoundException 的e）去掉呢，看一下运行结果：
可以发现，少了 Throwablecause，原始异常信息不翼而飞了。
九、异常匹配
抛出异常的时候,异常处理系统会按照代码的书写顺序找出"最近"的处理程序。找到匹配的处理程序之后,它就认为异常将得到处理,然后就不再继续查找。
查找的时候并不要求抛出的异常同处理程序的异常完全匹配。派生类的对象也可以配备其基类的处理程序
看demo
-
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"); -
} -
} -
}
运行结果：
catch(Annoyance a)会捕获Annoyance以及所有从它派生的异常。捕获基类的异常,就可以匹配所有派生类的异常
-
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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