Java異常處理：給程序罩一層保險

本著負(fù)責(zé)任的態(tài)度，我們程序員在寫代碼的時候，都非常的嚴(yán)謹(jǐn)。但程序在運行的時候，往往會出現(xiàn)一些令人意想不到的錯誤，導(dǎo)致那些不被期望的事件發(fā)生，最終，程序沒有按照我們的預(yù)期正常地執(zhí)行下去——異常發(fā)生了，是任程序自生自滅，還是將錯誤輸出給用戶？

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Java為此提供的解決方案是——異常處理機(jī)制。

異常處理機(jī)制能夠讓程序在異常發(fā)生時，按照代碼預(yù)先設(shè)定的異常處理規(guī)則，針對性地處理異?！椿謴?fù)到程序一開始的樣子，要么停止運行把詳細(xì)的錯誤信息拋出來，讓我們程序員知道哪里出了錯，然后做出對應(yīng)的優(yōu)化。

人這一生，總會遇到一些不可預(yù)料的麻煩，這些麻煩可能會讓我們遭受沉重的打擊。為了減輕因此承受的負(fù)擔(dān)，我們就會買保險。

異常處理機(jī)制在一定程度上保證了程序的健壯性，就好像給程序罩了一層保險。

01、 異常的分類

在Java中，異常被稱為Throwable，可分為Error和Exception（英文直譯為例外，但通常被稱為真的‘異?！?。

Error：代表了Java虛擬機(jī)（Java Virtual Machine）本身的錯誤，不能通過代碼進(jìn)行處理。我們程序員最熟悉的Error就是OutOfMemoryError，該錯誤的原因是由于程序不嚴(yán)謹(jǐn)，產(chǎn)生了過多的垃圾，導(dǎo)致Java虛擬機(jī)內(nèi)存溢出。

Exception：代表了程序運行時出現(xiàn)的各種例外（不被期望發(fā)生的事件），可分為檢查（checked）異常和非檢查（unchecked）異常。

編譯器強(qiáng)制要求程序員為檢查異常做預(yù)處理工作——捕獲異常并處理或者拋出異常，否則編譯器就會提示錯誤。常見的這類異常有SQLException、IOException和ClassNotFoundException。

編譯器不會提示非檢查異常，也不要求在程序中處理這些異常。但通常情況下，程序員應(yīng)該對這些異常有所防范 。比如說在進(jìn)行除法運算的時候要對除數(shù)進(jìn)行檢查，保證其不能為0，否則程序在運行時就會拋出ArithmeticException，如果這樣的異常發(fā)生了，那只能說明編寫這段代碼的程序員很粗心。

可查看下圖了解Java異常的分類：

Java異常處理：給程序罩一層保險

02、 異常發(fā)生了

來看程序清單3-1：

package com.cmower.java_demo.twelve;

public class Cmower {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(2 / 0);
        System.out.println("程序已終止執(zhí)行");
    }

}
/*****************************************
Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero
    at com.cmower.java_demo.twelve.Cmower.main(Cmower.java:6)
*****************************************/

當(dāng)除數(shù)為0時，將拋出ArithmeticException異常，程序不再繼續(xù)執(zhí)行——異常信息打印得非常詳細(xì)，我們可以找到哪一行出了錯，并且知道錯誤是由于除數(shù)為0引發(fā)的；假如不知道錯誤怎么解決，可以把第一行的錯誤信息復(fù)制粘貼進(jìn)行搜索，有不少答案正是你需要的。

03 異常處理

程序清單3-1沒有使用異常處理機(jī)制，也可以順利編譯，因為ArithmeticException異常是非檢查異常。那如果遇到檢查異常呢？

編譯器會提醒異常未處理，見下圖：

Java異常處理：給程序罩一層保險

具體的代碼如下：

public class Cmower {

    public static void main(String[] args) {
        FileInputStream fileIn = new FileInputStream("cmower.jpg");
    }

}

那該如何處理異常呢？

如果是非檢查異常，就需要在編碼階段對可能發(fā)生的錯誤進(jìn)行規(guī)避，比如說，檢查除數(shù)是否為0，如果為0就不要再做除法運算了。

如果是檢查異常，做法大致有兩種。

1）直接拋出錯誤

大學(xué)快畢業(yè)的時候，我感覺很迷茫，不知道未來要做什么，于是就打電話向父母求助，他們就勸我去一家軟件培訓(xùn)園接受培訓(xùn)——自己決定不了的，就向上級請示。

這種現(xiàn)實的場景在Java中竟然也能找到相似之處。當(dāng)一個方法不知道該怎么處理異常時，就可以使用throws關(guān)鍵字將編譯器提醒的錯誤拋出，拋出的錯誤直接交給方法調(diào)用者來處理。示例如下：

public class Cmower {

    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
        FileInputStream fileIn = new FileInputStream("cmower.jpg");
    }

}

2）捕獲錯誤

在軟件培訓(xùn)園接受了兩個月的培訓(xùn)后，我就被江蘇富士通錄用了，然后一干就是三年半。這三年多時間，我成長了很多，技術(shù)得到了很大的鍛煉，于是就在五年前回到了洛陽——這一次，我沒再向父母請示，因為我翅膀硬了，可以自己做決定了。

這種現(xiàn)實的場景在Java中仍然能找到相似之處。當(dāng)一個方法知道自己該怎么處理異常時，就可以使用try塊將編譯器提醒出錯的代碼段進(jìn)行捕獲，然后在catch塊中做出對應(yīng)的處理。示例如下：

public class Cmower {

    public static void main(String[] args) {
        try {
            FileInputStream fileIn = new FileInputStream("cmower.jpg");
        } catch (FileNotFoundException e) {
            System.err.println("讀取的文件未找到：" + e.getMessage());
        }
    }

}

在我初學(xué)Java的時候，總喜歡直接捕獲通用異常Exception，而不是特定的異常（比如FileNotFoundException），因為這樣做很省事，除了少寫幾個字母之外，還不必?fù)?dān)心其他異常出現(xiàn)時再另外捕獲。

但這樣做是有問題的。因為在日常的開發(fā)中，我們希望代碼能夠直觀地體現(xiàn)出盡量多的信息，但不具體的Exception會隱藏掉那些應(yīng)該呈現(xiàn)出來的信息。

04、 異常處理的實戰(zhàn)

1）表單驗證

當(dāng)我們需要在服務(wù)器端對用戶輸入的內(nèi)容進(jìn)行檢查時，就可以利用異常處理機(jī)制。怎么做呢？

第一步，自定義異常類，繼承RuntimeException（那些不受檢查的異常類都繼承自該類）。

public class OrderException extends RuntimeException {

    public OrderException() {
        super();
    }

    public OrderException(String message) {
        super(message);
    }

}

第二步，表單驗證的時候，遇到不符合要求的用戶輸入時使用throw關(guān)鍵字拋出自定義異常。

public static void check(String input) {
    if (input == null) {
        throw new OrderException("輸入值不能為空");
    }

    if (input.length() < 10) {
        throw new OrderException("字符串長度不能少于10個");
    }
}

第三步，對自定義異常捕獲，做出對應(yīng)處理。

public class Cmower {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            check(args[0]);
        } catch (OrderException e) {
            System.err.println("用戶輸入條件有誤：" + e.getMessage());
        }
    }

}

為什么要使用自定義異常來處理用戶輸入呢？因為用戶輸入需要檢查很多項，而異常處理機(jī)制會在遇到第一項錯誤的時候就停下來，后面的代碼是不會執(zhí)行的——很貼合表單驗證的場景。

2）使用日志記錄異常的堆棧信息

在之前的例子當(dāng)中，我們一直把錯誤信息打印在控制臺，但正式的應(yīng)用當(dāng)中，日志是要被記錄在日志文件中的，因為控制臺記錄的信息是有限的。

限于篇幅原因，日志相關(guān)的組件log4j、slf4j以及他們在項目中的配置請查閱資料。

當(dāng)配置好日志組件后，就可以在需要記錄日志信息的類中創(chuàng)建Logger，然后在catch塊中使用logger.error(e.getMessage(), e);記錄詳細(xì)的異常堆棧信息。具體示例如下：

package com.cmower.java_demo.twelve;

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

public class Cmower {
    protected static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(Cmower.class);
    public static void check(String input) {
        if (input == null) {
            throw new OrderException("輸入值不能為空");
        }

        if (input.length() < 10) {
            throw new OrderException("字符串長度不能少于10個");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            check(null);
        } catch (OrderException e) {
            logger.error(e.getMessage(), e);
        }
    }

}
/*****************************************
ERROR 2019-01-08 21:38:35,696 com.cmower.java_demo.twelve.Cmower: 輸入值不能為空
com.cmower.java_demo.twelve.OrderException: 輸入值不能為空
    at com.cmower.java_demo.twelve.Cmower.check(Cmower.java:10)
    at com.cmower.java_demo.twelve.Cmower.main(Cmower.java:20)
*****************************************/

05、 finally

對于一些代碼，我們希望無論try塊中的異常是否拋出，它們都能夠得到執(zhí)行，這就需要用到finally——不管異常是否發(fā)生，只要對應(yīng)的try執(zhí)行了，則它一定也執(zhí)行。

finally塊通常用來做資源釋放操作：關(guān)閉文件、關(guān)閉socket連接、關(guān)閉數(shù)據(jù)庫連接等等。示例如下：

try {
    Socket socket = new Socket(serverIp, serverPort);
} catch (IOException e) {
    logger.error(e.getMessage(), e);
} finally {
    socket.close();
}

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當(dāng)前題目：Java異常處理：給程序罩一層保險
轉(zhuǎn)載來于：http://muchs.cn/article14/jehige.html

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