Java 异常(Exception)&自定义异常

一Java异常体系结构

java.lang.Object

----java.lang.Throwable

--------java.lang.Exception

------------java.lang.RuntimeException

--------java.lang.Error

------------java.lang.ThreadDeath

Throwable类是 Java 语言中所有错误或异常的超类。只有当对象是此类（或其子类之一）的实例时，才能通过 Java 虚拟机或者 Java throw 语句抛出。类似地，只有此类或其子类之一才可以是 catch 子句中的参数类型。

它的两个子类的实例，Error 和 Exception，通常用于指示发生了异常情况。通常，这些实例是在异常情况的上下文中新近创建的，因此包含了相关的信息（比如堆栈跟踪数据）。

        Exception 类及其子类是 Throwable 的一种形式，它指出了合理的应用程序想要捕获的条件，表示程序本身可以处理的异常。

 

        Error 是 Throwable 的子类，表示仅靠程序本身无法恢复的严重错误，用于指示合理的应用程序不应该试图捕获的严重问题。

在执行该方法期间，无需在方法中通过throws声明可能抛出但没有捕获的 Error 的任何子类，因为Java编译器不去检查它，也就是说，当程序中可能出现这类异常时，即使没有用try...catch语句捕获它，也没有用throws字句声明抛出它，还是会编译通过。

        RuntimeException 是那些可能在 Java 虚拟机正常运行期间抛出的异常的超类。Java编译器不去检查它，也就是说，当程序中可能出现这类异常时，即使没有用try...catch语句捕获它，也没有用throws字句声明抛出它，还是会编译通过，这种异常可以通过改进代码实现来避免。

异常的分类

1.非运行时异常(Checked Exception)

    Java中凡是继承自Exception但不是继承自RuntimeException的类都是非运行时异常。

2.运行时异常(Runtime Exception/Unchecked Exception)

    RuntimeException类直接继承自Exception类，称为运行时异常。Java中所有的运行时异常都直接或间接的继承自RuntimeException。

二 Java异常处理机制

1 异常处理

1.1 对于可能出现异常的代码，有两种处理办法：

1.在方法中用try...catch语句捕获并处理异常，catach语句可以有多个，用来匹配多个异常。例如：

 

[java]
view plain
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public void test(){  
    try{  
      ...  
    }catch(IOException e){  
      ...  
    }catch(Exception e){  
      ...  
    }finally{  
      ...  
    }  
}  

2.对于处理不了的异常或者要转型的异常，在方法的声明处通过throws语句抛出异常。例如：

[java]
view plain
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public void test() throws MyException{  
 ...  
 if(....){  
  throw new MyException();  
 }  
}   

2.Tips：

2.1 如果每个方法都是简单的抛出异常，那么在方法调用方法的多层嵌套调用中，Java虚拟机会从出现异常的方法代码块中往回找，直到找到处理该异常的代码块为止。然后将异常交给相应的catch语句处理。如果Java虚拟机追溯到方法调用栈最底部main()方法时，如果仍然没有找到处理异常的代码块，将按照下面的步骤处理：

        1、调用异常的对象的printStackTrace()方法，打印方法调用栈的异常信息。

        2、如果出现异常的线程为主线程，则整个程序运行终止；如果非主线程，则终止该线程，其他线程继续运行。

        

        通过分析思考可以看出，越早处理异常消耗的资源和时间越小，产生影响的范围也越小。因此，不要把自己能处理的异常也抛给调用者。

2.2 还有一点，不可忽视：finally语句在任何情况下都必须执行的代码，这样可以保证一些在任何情况下都必须执行代码的可靠性。比如，在数据库查询异常的时候，应该释放JDBC连接等等。finally语句先于return语句执行，而不论其先后位置，也不管是否try块出现异常。finally语句唯一不被执行的情况是方法执行了System.exit()方法。System.exit()的作用是终止当前正在运行的 Java 虚拟机。finally语句块中不能通过给变量赋新值来改变return的返回值，也建议不要在finally块中使用return语句，没有意义还容易导致错误。

2.3 最后还应该注意一下异常处理的语法规则：

try语句不能单独存在，可以和catch、finally组成 try...catch...finally、try...catch、try...finally三种结构，catch语句可以有一个或多个，finally语句最多一个，try、catch、finally这三个关键字均不能单独使用。
try、catch、finally三个代码块中变量的作用域分别独立而不能相互访问。如果要在三个块中都可以访问，则需要将变量定义到这些块的外面。
多个catch块时候，Java虚拟机会匹配其中一个异常类或其子类，就执行这个catch块，而不会再执行别的catch块。
throw语句后不允许有紧跟其他语句，因为这些没有机会执行。
如果一个方法调用了另外一个声明抛出异常的方法，那么这个方法要么处理异常，要么声明抛出。
2.4 throw和throws关键字的区别

        throw用来抛出一个异常，在方法体内。语法格式为：throw 异常对象。

        throws用来声明方法可能会抛出什么异常，在方法名后，语法格式为：throws 异常类型1，异常类型2...异常类型n。

三 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。一般情况下我们都会直接继承自Exception类，而不会继承某个运行时的异常类。

3.1 自定义受检查异常(Checked Exception)

1.继承Exception，并覆盖构造方法

[java]
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public class MyException extends Exception{  
    public MyException(){  
        super();  
    }  
    public MyException(String msg){  
        super(msg);  
    }  
}  

2.在类中使用自定义异常

[java]
view plain
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public class ExceptionTest {  
  
  
    public static void execute(String a) throws MyException {  
        System.out.println("execute...");  
        if("true".equals(a)){  
            throw new MyException("参数不能为 true");  
        }  
    }  
}  

3.2 自定义运行时异常
1.继承自RuntimeException

[java]
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public class MyRTException extends RuntimeException {    //或者继承任何标准异常类  
    /** 
     *  
     */  
    private static final long serialVersionUID = 1L;  
      
    public MyRTException(){ //用来创建无参数对象  
          
    }                  
      
    public MyRTException(String message) {        //用来创建指定参数对象  
        super(message);                             //调用超类构造器  
    }  
      
}  

2.在类中使用自定义异常

[java]
view plain
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public class ExceptionTest {  
  
    public static void execute(String a){  
        System.out.println("execute...");  
        if("true".equals(a)){  
            throw new MyRTException("参数不能为 true");  
        }  
    }  
}  

注意：RuntimeException 是那些可能在 Java 虚拟机正常运行期间抛出的异常的超类。 RuntimeException 的任何子类都无需在 throws 子句中进行声明。

四 异常转型和异常链

     异常转型实际上就是捕获到异常后，将异常以新的类型的异常再抛出，这样做一般为了异常的信息更直观，比如：

[java]
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public void run() throws MyException{  
 ...  
 try{  
  ...  
 }catch(IOException e){  
  ...  
  throw new MyException();  
 }finally{  
  ...  
 }  
}  

        异常链，在JDK1.4以后版本中，Throwable类支持异常链机制。Throwable 包含了其线程创建时线程执行堆栈的快照。它还包含了给出有关错误更多信息的消息字符串。最后，它还可以包含 cause（原因）：另一个导致此 throwable 抛出的 throwable。它也称为异常链 设施，因为 cause 自身也会有 cause，依此类推，就形成了异常链，每个异常都是由另一个异常引起的。 

通俗的说，异常链就是把原始的异常包装为新的异常类，并在新的异常类中封装了原始异常类，这样做的目的在于找到异常的根本原因。
通过Throwable的两个构造方法可以创建自定义的包含异常原因的异常类型：
Throwable(String message, Throwable cause) 

          构造一个带指定详细消息和 cause 的新 throwable。 

Throwable(Throwable cause) 

          构造一个带指定 cause 和 (cause==null ? null :cause.toString())（它通常包含类和 cause 的详细消息）的详细消息的新 throwable。 

getCause()  方法返回此 throwable 的 cause；如果 cause 不存在或未知，则返回 null。

initCause(Throwable cause)   将此 throwable 的 cause 初始化为指定值。

      在Throwable的子类Exception中，也有类似的指定异常原因的构造方法：

Exception(String message, Throwable cause) 

          构造带指定详细消息和原因的新异常。 

Exception(Throwable cause) 

          根据指定的原因和 (cause==null ? null : cause.toString()) 的详细消息构造新异常（它通常包含 cause 的类和详细消息）。 

     因此，可以通过扩展Exception类来构造带有异常原因的新的异常类。

五 Java异常处理的原则和技巧

避免过大的try块，不要把不会出现异常的代码放到try块里面，尽量保持一个try块对应一个或多个异常。
细化异常的类型，不要不管什么类型的异常都写成Excetpion。
catch块尽量保持一个块捕获一类异常，不要忽略捕获的异常，捕获到后要么处理，要么转译，要么重新抛出新类型的异常。
不要把自己能处理的异常抛给别人。
不要用try...catch参与控制程序流程，异常控制的根本目的是处理程序的非正常情况。