java的異常與處理機(jī)制分析【附面試題】

更新時(shí)間：2019年05月20日 11:53:06 作者：XINGKONG_04

這篇文章主要介紹了java的異常與處理機(jī)制,結(jié)合實(shí)例形式分析了Java異常與處理機(jī)制的概念、原理、相關(guān)操作技巧與注意事項(xiàng),并附帶面試題分析供大家參考,需要的朋友可以參考下

本文實(shí)例講述了java的異常與處理機(jī)制。分享給大家供大家參考，具體如下：

java的異常機(jī)制

Throwable類(lèi)

Throwable類(lèi)是Java異常類(lèi)型的頂層父類(lèi)，一個(gè)對(duì)象只有是 Throwable 類(lèi)的（直接或者間接）實(shí)例，他才是一個(gè)異常對(duì)象，才能被異常處理機(jī)制識(shí)別。JDK中內(nèi)建了一些常用的異常類(lèi)，我們也可以自定義異常。

Throwable又派生出Error類(lèi)和Exception類(lèi)。

錯(cuò)誤：Error類(lèi)以及他的子類(lèi)的實(shí)例，代表了JVM本身的錯(cuò)誤。錯(cuò)誤不能被程序員通過(guò)代碼處理，Error很少出現(xiàn)。因此，程序員應(yīng)該關(guān)注Exception為父類(lèi)的分支下的各種異常類(lèi)。

異常：Exception以及他的子類(lèi)，代表程序運(yùn)行時(shí)發(fā)送的各種不期望發(fā)生的事件?？梢员籎ava異常處理機(jī)制使用，是異常處理的核心。

java異常體系結(jié)構(gòu)

Java中的異常分為兩大類(lèi)（根據(jù)javac對(duì)異常的處理要求）：

Checked exception（受檢異常）：除了Error 和 RuntimeException的其它異常。受檢異常表示程序本身沒(méi)有問(wèn)題，但由于I/O、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)等其他不可預(yù)測(cè)的錯(cuò)誤導(dǎo)致的異常，也可能是因?yàn)橘Y源耗盡導(dǎo)致的異常。javac強(qiáng)制要求程序員為這樣的異常做預(yù)備處理工作（使用try…catch…finally或者throws）。在方法中要么用try-catch語(yǔ)句捕獲它并處理，要么用throws子句聲明拋出它，否則編譯不會(huì)通過(guò)。這樣的異常一般是由程序的運(yùn)行環(huán)境導(dǎo)致的。因?yàn)槌绦蚩赡鼙贿\(yùn)行在各種未知的環(huán)境下，而程序員無(wú)法干預(yù)用戶(hù)如何使用他編寫(xiě)的程序，于是程序員就應(yīng)該為這樣的異常時(shí)刻準(zhǔn)備著。如SQLException , IOException,ClassNotFoundException 等。

Unchecked exception(Runtime Exception)（未受檢異常）：Error 和 RuntimeException 以及他們的子類(lèi)。未受檢異常一般認(rèn)為是代碼的邏輯問(wèn)題，一般需要修改代碼來(lái)解決異常，也可以使用異常機(jī)制處理。這樣的異常發(fā)生的原因多半是代碼寫(xiě)的有問(wèn)題。如除0錯(cuò)誤ArithmeticException，錯(cuò)誤的強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換錯(cuò)誤ClassCastException，數(shù)組索引越界ArrayIndexOutOfBoundsException，使用了空對(duì)象NullPointerException等等。

Runtime Exception類(lèi)直接繼承自Exception類(lèi)，Java中所有的運(yùn)行時(shí)異常都會(huì)直接或間接地繼承自Runtime Exception

Java中凡是繼承自Exception，而不是繼承自Runtime Exception類(lèi)的異常都是Checked Exception

異常處理的基本語(yǔ)法

在編寫(xiě)代碼處理異常時(shí)，對(duì)于檢查異常，有2種不同的處理方式：使用try…catch…finally語(yǔ)句塊處理它?；蛘?，在函數(shù)簽名中使用throws 聲明交給函數(shù)調(diào)用者caller去解決。

（1）try…catch…finally語(yǔ)句塊

try{
   //try塊中放可能發(fā)生異常的代碼。
   //如果執(zhí)行完try且不發(fā)生異常，則接著去執(zhí)行finally塊和finally后面的代碼（如果有的話）。
   //如果發(fā)生異常，則嘗試去匹配catch塊。
}catch(SQLException SQLexception){
  //每一個(gè)catch塊用于捕獲并處理一個(gè)特定的異常，或者這異常類(lèi)型的子類(lèi)。Java7中可以將多個(gè)異常聲明在一個(gè)catch中。
  //catch后面的括號(hào)定義了異常類(lèi)型和異常參數(shù)。如果異常與之匹配且是最先匹配到的，則虛擬機(jī)將使用這個(gè)catch塊來(lái)處理異常。
  //在catch塊中可以使用這個(gè)塊的異常參數(shù)來(lái)獲取異常的相關(guān)信息。異常參數(shù)是這個(gè)catch塊中的局部變量，其它塊不能訪問(wèn)。
  //如果當(dāng)前try塊中發(fā)生的異常在后續(xù)的所有catch中都沒(méi)捕獲到，則先去執(zhí)行finally，然后到這個(gè)函數(shù)的外部caller中去匹配異常處理器。
  //如果try中沒(méi)有發(fā)生異常，則所有的catch塊將被忽略。
}catch(Exception exception){
  //...
}finally{
  //finally塊通常是可選的。
  //無(wú)論異常是否發(fā)生，異常是否匹配被處理，finally都會(huì)執(zhí)行。
  //一個(gè)try至少要有一個(gè)catch塊，否則， 至少要有1個(gè)finally塊。但是finally不是用來(lái)處理異常的，finally不會(huì)捕獲異常。
//如果在try或者catch語(yǔ)句中存在return語(yǔ)句，則return語(yǔ)句會(huì)在finally語(yǔ)句執(zhí)行結(jié)束后執(zhí)行，但是finally并不能改變返回值。
//如果在finally語(yǔ)句中也有return，那么try和catch中的return語(yǔ)句會(huì)丟失，實(shí)際會(huì)返回finally中的返回值。
 //finally主要做一些清理工作，如流的關(guān)閉，數(shù)據(jù)庫(kù)連接的關(guān)閉等。
}

注意點(diǎn)：

try塊中的局部變量和catch塊中的局部變量（包括異常變量），以及finally中的局部變量，他們之間不可共享使用。

每一個(gè)catch塊用于處理一個(gè)異常。異常匹配是按照catch塊的順序從上往下尋找的，只有第一個(gè)匹配的catch會(huì)得到執(zhí)行。匹配時(shí)，不僅運(yùn)行精確匹配，也支持父類(lèi)匹配，因此，如果同一個(gè)try塊下的多個(gè)catch異常類(lèi)型有父子關(guān)系，應(yīng)該將子類(lèi)異常放在前面，父類(lèi)異常放在后面，這樣保證每個(gè)catch塊都有存在的意義。

finally塊不管異常是否發(fā)生，只要對(duì)應(yīng)的try執(zhí)行了，則它一定也執(zhí)行。只有一種方法讓finally塊不執(zhí)行：System.exit()。因此finally塊通常用來(lái)做資源釋放操作：關(guān)閉文件，關(guān)閉數(shù)據(jù)庫(kù)連接等等。良好的編程習(xí)慣是：在try塊中打開(kāi)資源，在finally塊中清理釋放這些資源。

finally塊沒(méi)有處理異常的能力。處理異常的只能是catch塊。

在同一try…catch…finally塊中，如果try中拋出異常，且有匹配的catch塊，則先執(zhí)行catch塊，再執(zhí)行finally塊。如果沒(méi)有catch塊匹配，則先執(zhí)行finally，然后去外面的調(diào)用者中尋找合適的catch塊。

在同一try…catch…finally塊中，try發(fā)生異常，且匹配的catch塊中處理異常時(shí)也拋出異常，那么后面的finally也會(huì)執(zhí)行：首先執(zhí)行finally塊，然后去外圍調(diào)用者中尋找合適的catch塊。

（2）throws 函數(shù)聲明

throws聲明：如果一個(gè)方法內(nèi)部的代碼會(huì)拋出檢查異常（checked exception），而方法自己又沒(méi)有完全處理掉，則javac保證你必須在方法的簽名上使用throws關(guān)鍵字聲明這些可能拋出的異常，否則編譯不通過(guò)。

throws是另一種處理異常的方式，它不同于try…catch…finally，throws僅僅是將函數(shù)中可能出現(xiàn)的異常向調(diào)用者聲明，而自己則不具體處理。

采取這種異常處理的原因可能是：方法本身不知道如何處理這樣的異常，或者說(shuō)讓調(diào)用者處理更好，調(diào)用者需要為可能發(fā)生的異常負(fù)責(zé)。

public void foo() throws ExceptionType1 , ExceptionType2 ,ExceptionTypeN
{
   //foo內(nèi)部可以拋出 ExceptionType1 , ExceptionType2 ,ExceptionTypeN 類(lèi)的異常，或者他們的子類(lèi)的異常對(duì)象。
}

throw 異常拋出語(yǔ)句

語(yǔ)法： throw exceptionObject

程序員也可以通過(guò)throw語(yǔ)句手動(dòng)顯式的拋出一個(gè)異常。throw語(yǔ)句的后面必須是一個(gè)異常對(duì)象。

在某個(gè)方法（如：a方法）中，使用throw new 異常，的方式拋出異常異常，即本方法不會(huì)對(duì)異常進(jìn)行處理，而是由調(diào)用a 的方法b來(lái)處理（此時(shí)b會(huì)使用throws關(guān)鍵字拋出），如果b也被方法c調(diào)用，那么c來(lái)處理，逐層類(lèi)推，直到main方法，如果main方法也是選擇拋出異常，那么就叫交給JVM處理

throw 語(yǔ)句必須寫(xiě)在函數(shù)中，執(zhí)行throw 語(yǔ)句的地方就是一個(gè)異常拋出點(diǎn)，它和由JRE自動(dòng)形成的異常拋出點(diǎn)沒(méi)有任何差別。

package practice;
public class ExceptionTest {
    public static void test(Object obj) {
        try {
            if (obj == null) {
                throw new Exception();// 此處拋出的異常，在catch中被處理了
            }
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("nullpoint");
        }
    }
    public static void test2(Object obj) throws Exception {
        try {
            obj.toString();
        } catch (Exception e) {
            throw new Exception();//在catch塊中拋出新的異常，構(gòu)成了異常鏈，這是因?yàn)樵瓉?lái)的異常對(duì)象e可能不能處理這個(gè)異常，需要另一個(gè)異常對(duì)象來(lái)處理該異常
        }
    }
    public static void test1(Object obj) throws Exception {
        if (obj == null) {
            throw new Exception();// 此處拋出的異常，通過(guò)throws的方式，由調(diào)用test的方法處理
        }
    }
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        ExceptionTest.test(null);
        //處理拋出異常的兩種方式
        //方式一：test2函數(shù)使用throws拋出了異常，所以得接住這個(gè)異常，并處理
        try {
            ExceptionTest.test2(null);
        }catch(Exception e) {
            System.out.println("nullpoint");
        }
        //方式二：test1拋出的異常使用Throws的方式處理
        ExceptionTest.test1(null);
    }
}

自定義異常

自定義異常：通常就是定義了一個(gè)繼承自Exception類(lèi)的子類(lèi)，那么這個(gè)類(lèi)就是一個(gè)自定義異常類(lèi)。通常情況下，我們都會(huì)直接繼承自Exception類(lèi)，一般不會(huì)繼承某個(gè)運(yùn)行時(shí)的異常類(lèi)

異常的特性：

一個(gè)try可以有多個(gè)catch塊，但運(yùn)行時(shí)只有一個(gè)catch塊可以被執(zhí)行，并且是按照順序來(lái)尋找匹配的catch塊的，所以需要將父類(lèi)的異常需要放在后面的catch塊中

try{
test.method(str);
}catch (MyException e)
{
System.out.println("MyException catch");
e.printStackTrace();
}catch(MyException2 e)
{
System.out.println("MyException2 catch");
e.printStackTrace();
}catch(Exception e)
{
System.out.println(“Exception catch”);
e.printStackTrace();
}
finally
{System.out.println("finally");
}

try{
test.method(str);
}catch(Exception e)
{
System.out.println(“Exception catch”);
e.printStackTrace();
}
catch (MyException e)
{
System.out.println("MyException catch");
e.printStackTrace();
}catch(MyException2 e)
{
System.out.println("MyException2 catch");
e.printStackTrace();
}
finally
{System.out.println("finally");
}

面試題目

題目一：

package defineexception;
public class ExceptionTest3
{
    public void method()
    {
        try
        {
            System.out.println("try");
            return;
        }
        catch(Exception ex)
        {
            System.out.println("異常發(fā)生了");
        }
        finally
        {
            System.out.println("finally");
        }
        System.out.println("異常處理后續(xù)的代碼");
    }
    public static void main(String[] args)
    {
        ExceptionTest3 test =new ExceptionTest3();
        test.method();
    }
}

結(jié)果：

try
finally

分析

try塊中存在return語(yǔ)句，那么首先也需要將finally塊中的代碼執(zhí)行完畢，再執(zhí)行return語(yǔ)句，而且之后的其他代碼也不會(huì)再執(zhí)行了

題目二：

package defineexception;
public class ExceptionTest3
{
    public void method()
    {
        try
        {
            System.out.println("try");
            System.exit(0);
        }
        catch(Exception ex)
        {
            System.out.println("異常發(fā)生了");
        }
        finally
        {
            System.out.println("finally");
        }
        System.out.println("異常處理后續(xù)的代碼");
    }
    public static void main(String[] args)
    {
        ExceptionTest3 test =new ExceptionTest3();
        test.method();
    }
}

結(jié)果