Java异常处理之try...catch...finally详解

异常处理机制已经成为判断一门编程语言是否成熟的标准之一,其对代码的健壮性有很大影响。一直以来异常处理使用不是很得心应手,今天对异常进行了较为深入的学习,这篇主要是对try…catch…finally的一个总结。

一.java继承体系

Java语言为异常处理提供了丰富的异常类,这些类之间有严格的继承关系。如图:

从图中我们可以看出,所有的类都是继承于Throwable这个父类,java将所有的非正常情况分为两种:Error(错误)和Exception(异常),Error错误一般是于虚拟机相关的问题,如系统崩溃、虚拟机错误、动态链接失败等,这种错误是无法恢复或不可能捕获的,而我们能处理的是Exception类下的错误。Exception则分为两大类,RuntimeException(运行时异常)和其他异常(Checked异常),其他异常(Checked异常)是各种形式的编译错误,是我们必须显示处理才可以通过变异的;而运行时错误顾名思义就是程序已经通过了编译,在运行时出现的错误,若是对这些异常置之不理会导致程序停止运行、占用资源无法释放甚至导致系统崩溃。

二.java异常处理机制及实现方法

1.主要依赖于try、catch、finally、throw和throws这五个关键字。(throw和throws本篇不涉及)

2.try…catch…finally处理机制:try关键字后跟一个花括号栝起的代码块(即使该代码块只有一行也不能省略花括号),简称try块。catch对应异常类型和代码块,用于表明更改catch块用于处理该种类型的异常。一个try块后可以跟多个catch块。在catch块后还可以跟一个finally块,finally块用于回收在try块里打开的资源。

这样讲过于抽象,那我们看几个例子:

e.g.1 try…catch语句块

//功能:对输入的两个数进行相除运算
public class DivTest {
  public static void main(String[] args) {
    try {
      int a = Integer.parseInt(args[0]);
      int b = Integer.parseInt(args[1]);
      int c = a/b;
      System.out.println("您输入的两个数相除的结果是:" + c);
    } catch(IndexOutOfBoundsException ie) {
      System.out.println("数组越界");
    } catch(NumberFormatException ne) {
      System.out.println("数字格式异常");
    } catch(ArithmeticException ae) {
      System.out.println("算术异常");
    } catch(Exception e) {
      System.out.println("未知异常");
    }
  }
}

以上代码我们看到,对不同的异常情况作了不同的处理:输入参数不够会发生数组越界异常、输入参数不是数字发生数字格式异常、若输入第二个数是0,则发生除0异常,调用算术异常进行处理、出现其他异常时那么该异常对象必定是Exception类或其子类的实例,java调用Exception类对其进行处理,前三种异常类均是RuntimeException的子类。在使用try…catch语句块时需要知道或注意以下几点:

1) 处理过程:代码在执行的时候,进入try块,若是在try块中出现了异常,系统会自动生成一个一场对象,该对象被提交给java运行时环境,这就是异常的抛出;在java运行时环境收到异常对象时则把该对象交给catch块处理,这个过程叫做异常的捕获;若找到相应的catch块就执行catch块中的代码,若没有找到,则运行时环境终止,程序也退出。

2) 执行一次try块只执行一个catch块

3) 有多个catch块并有继承关系的情况下必须先写子类后写父类(即先捕获小异常再捕获大异常),若写反在编译时就会报错

4) Java7提供的多异常捕获:在Java7之前,每一个catch块只能捕获一种异常,但从java7开始,一个catch块可以捕获多种类型的异常。在使用多异常捕获应注意两点:

  • (1) 多种异常之间用竖线( | )隔开
  • (2) 多种异常对象被final隐式修饰,因此程序不能对其重新赋值

以下代码是多异常捕获的例子:

e.g.2

//多异常捕获
public class MultiExceptionTest {
  public static void main(String[] args) {
    try {
      int a = Integer.parseInt(args[0]);
      int b = Integer.parseInt(args[1]);
      int c = a/b;
      System.out.println("您输入的两个数相除的结果是:" + c);
    } catch(IndexOutOfBoundsException|NumberFormatException|
    ArithmeticException ie) {
      System.out.println("数组越界或数字格式异常或算术异常");
      ie = new ArithmeticExcrption("test");  //①
    } catch(Exception e) {
      System.out.println("未知异常");
      e = new RuntimeException("test");  //②
    }
  }
}

可以看出,以上代码中,①号代码是错误的,因为ie是被final隐式修饰的对象,②号代码是正确的

3. 使用finally回收资源:有些时候我们在try块中打开了一些物理资源(例如数据库链接、网络连接和磁盘文件等),这些资源都应进行显示回收。有人说java不是有垃圾回收机制吗?java的垃圾回收机制是自动回收堆内存中对象所占用的内存,而物理资源是不会自动回收的。

finally重点学习以下几点:

  • 1) 执行过程以及引入finally的原因:finally最后执行并且最后执行,物理资源回收放在finally块中的原因就是finally块一定会被执行。相反,若是放在try块中,在执行之前就出现异常则跳转至catch块中,则回收资源的代码不会被执行;同样的,若是放在catch块中,若不发生异常,那么catch块就不会被执行
  • 2) 若是在catch快中有return语句,则先执行完finally中的程序后再回到catch块中并执行return语句
  • 3) 若是在finally中有return语句,那么try块和catch块中的return语句都会失效,不会被执行
  • 4) 若在catch块中强制退出虚拟机,如使用System.exit(1)语句,则会直接退出程序,finally也不会得到执行

e.g.3

//该类功能:打开a.txt文件,在finally块中对资源进行回收
/* 对代码中一些方法的解释:
 * 所有异常都包含以下几种访问异常信息的常用方法:
 * getMessage():返回该异常的详细描述字符串
 * printStackTrace():将该异常的跟踪栈信息输出到标准错误输出
 * printStaceTrace(PrintStack s):将该异常的跟踪栈信息到执行输出流
 * getStackTrace():返回该异常的跟踪栈信息
 **/
public class FinallyTest {
  public static void main(String[] args) {
    FileInputStream fis = null;
    try {
      fis = new FileInputStream("a.txt");
    }catch(IOException ioe) {
      System.out.println(ioe.getMessage());
      return;      //①
      System.exit(1);  //②
    }finally {
      if(fis != null) {
        try{
          fis.close();
        }catch(IOException ioe) {
          ioe.printStackTrace();
        }
      }
      System.out.println("执行finally块里的资源回收!");
    }
  }
}

注释掉②号代码运行以上程序,我们看到的结果是:

a.txt (系统找不到该文件。)
程序已经执行了finally里的资源回收!

注释掉①号代码运行以上程序,我们看到的结果是:

a.txt (系统找不到该文件。)

4. 嵌套

例如e.g.3代码所示,finally块中还嵌套了一个try…catch语句块,这种在try块、catch块或finally块中包含完整的异常处理流程的情形被称为异常的嵌套。一般对嵌套深度没有限制,但是层次太深的嵌套会降低可读性。

5.Java7的自动关闭资源的try语句:

在java7之前,我们必须像e.g.3中的代码一样手动关闭文件,回收资源。在Java7中增强了try语句的功能,它允许在try关键字后紧跟一对圆括号,圆括号可以声明、初始化一个或多个资源,此处的资源指的是那些必须在程序结束时显示关闭的资源,try语句在该语句结束时自动关闭这些资源。这些资源实现类必须实现AutoCloseable或Closeable接口,实现这两个接口就必须实现close()方法。

注:Closeable是AutoCloseable接口的子接口,Closeable接口里的close()方法声明抛出了IOException,因此它的实现类在实现close()方法时只能声明抛出IOException或其子类;AutoCloseable接口里的close()方法声明抛出了Exception,因此它的实现类在实现close()方法时能抛出任何异常。Java7几乎把所有的“资源类”(包括文件IO的各种类、JDBC编程的Connection、Statement等接口)进行了改写,改写后的资源类都实现了AutoCloseable或Closeable接口

e.g.4

//使用自动回收资源的try语句
public class AutoCloseTest {
  public static void main(String[] args) throws IOException {
    try(
    //声明、初始化两个可关闭的资源,try语句会自动关闭这两个资源
    BufferedReader br = new BufferedReader(
    new FileReader("AutoCloseTest.java"));
    PrintStream ps = new PrintStream(
    new FileOutputStream("a.txt"))) {
      //使用两个资源
      System.out.println(br.readLine());
      ps.println("自动关闭资源的try语句")
    }
  }
}

以上try语句块后的圆括号中声明、初始化了两个IO流,由于BufferedReader、PrintStream都实现了Closeable接口,所以try语句会自动关闭它们。自动关闭资源的try语句块相当于包含了隐式的finally块用于关闭资源,这个try语句可以没有catch块也可以没有finally块,大大减少了代码的长度。

总结

以上就是这篇文章的全部内容了,希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,谢谢大家对我们的支持。如果你想了解更多相关内容请查看下面相关链接

时间: 2019-01-03

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