【Java挠头】Java异常、捕获、处理、throw、throws等绝妙剖析

简介: 【Java挠头】Java异常、捕获、处理、throw、throws等绝妙剖析

–本文摘要–

   1、本文的目标读者:是接触过Java异常,但是仅限于书本和一些例题,某一天写着写着会突然觉得“‘异常’没什么意义,Java不是已经帮我们处理了嘛?”的这些朋友。

   2、本文的内容摘要:讲述日常开发中如何看待‘异常’这个概念,讲述在一个中型web项目中,我们如何处理‘异常’。

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一、本文结构


image.png

  读完本文,你一定能解开如下困惑:


1)Java自己会报错,而且很多网站(比如xx大学的官网)路径错误时,就会报一堆Java错误,网站中这些错误给用户的提示,都在报Java原始的错误信息,那还要学异常处理的意义何在?

2)throw和throws有何区别?在方法里面throw错误不是有病嘛?throws在方法名那一行定义到底完成了哪些功能?

3)一个正规项目中,异常多种多样,开发者是不是要写很多异常处理?

4)夏天到了,小姐姐们会不会因为没有男朋友而产生exception,要不要我去处理一下?【哈哈】

二、大学官网让我觉得‘异常处理毫无意义’


   💻言归正传。

   当年刚学Java的异常,觉得Java真厉害啊,异常先捕获下来,分分钟处理掉。结果,一登学校官网,时不时给我报个变量‘xxx’没有赋值。当时我就在想,如果这种基础错误开发者都不做处理,那还要Java中还要‘捕获’这个概念干嘛?大家一起用Java自带的一大串异常报错不就好了。

三、Java异常


   基础的Java异常关系如下图3-1所示:

20210514200302423.png

  【首先】

   Exception是程序执行时发生的异常,Error是JVM运行错误(这是致命错误),无法处理。他们共有一个基类是Throwable,所以在日常开发中,我们对Exception写的多一点,因为Error是致命错误。

   异常可以理解为‘程序运行中一个小毛病’。发生Error,程序都跑不起来,何来小毛病一说呢。


   【其次】

   这里把RuntimeException贴出来的目的是,我们项目中用到的异常类型,我们一般都定义为RuntimeException类型。用RuntimeException的原因,在文章最后有介绍。

四、捕获与处理


   异常,是程序中导致程序中断的指令流。如果我们不去管它,那么发生了异常,程序就会中断,这是在日常项目中绝对不能发生的(得亏多少钱)。所以,我们要处理它,用一种合适的方式处理,所以用到了try-catch-finally语法。见下图4-1:

20210514202818779.png


   【图4-1解释】try-catch-finally语法就像是一个容器,程序执行时,代码C可能发生异常而导致程序中断。我们加一个容器来包含住代码C,这样无论它出错与否,起码不会让程序中断,连个return都不能执行。

  关于try-catch-finally初学者会产生很多疑问。⭐⭐比较突出的是:既然代码C出错了,如果代码D需要用到代码C里面的变量,我继续执行代码D有什么意义呢?

   这里引出我们在开发中使用异常捕获的目的,见下图4-2:

20210514213931140.png

  【捕获异常的意义】

   首先要保证捕获内容的原子性(抽象上的原子性),也就是try的内容尽量独立,不要被try外部引用,否则捕获是不完整的。


   【技术上的意义】

1、捕获异常,防止方法直接中断,否则可能连return都无法执行。

2、处理可能出错的变量。如果是该变量异常,我们在try之后,可以给变量设默认值,保证它在接下来可以良好运行。

3、回收空间,保证系统性能。如果一块空间出错,我们可以回收,防止性能消耗。


   【业务上的意义】

   我们在出现异常后,可以设计一个监听器来识别系统中所有的异常错误,对不同类型的异常,返回不同的信息给用户,这样可以保证用户看得懂(系统的友好性)。

五、throw与throws


   【throw】

   throw是在方法内部抛出一个异常(可以自定义,也可以是Java自带的异常类)。手动抛出的异常,只要类型相同,和系统自己产生的异常没差别,请看以下代码:

  @Test
    public void test001(){
        int a=2/0;
    }
    @Test
    public void test003(){
        throw new ArithmeticException("不可为零");
    }

  代码解释:int a=2/0;在Java中会报ArithmeticException错误,与手动throw一个ArithmeticException错误是等效的。两个测试函数的报错大致相同,见下图5-1:

2021051422072528.png

   关于throw初学者还是会产生很多疑问。⭐⭐大概是:为什么要在程序中自己抛出异常?不是应该避免程序中的异常嘛?

   这个问题的解答请看本文的最后一节。

   【throws】

   throws是在方法定义时,添加异常声明。throws可以声明多个异常类,声明的基本语法如下代码:

  @Test
    public void test001() throws  Exception,MyException{
        int a=2/0;
    }

   throws声明了本方法中可能出现的异常类。表示如果方法中真的产生了异常,Java程序不会立即中断,而是会把异常向上传递给上一级,让上一级来处理,而上层的方法必须处理这个异常,不处理会出现Error。

 而普通定义的方法,上层方法不是一定要定义try-catch机制。

    处理逻辑见下图5-2:

20210514231738491.png

六、日常开发中的异常处理


20210514235812151.png

⭐【第三节遗留问题】项目开发中,用RuntimeException的原因。


   【–解答–】RuntimeException类型的异常,支持开发者自定义处理,也支持开发者不处理,让Java来兜底。这样自由度高,开发简易,开发中我们大多使用RuntimeException类型来派生出自定义异常类型。


    ⭐【第五节遗留问题】为什么要在程序中自己抛出异常?不是应该避免程序中的异常嘛?


   【–解答–】我们在方法中抛出异常,提交给项目中的异常监听器来处理异常,分析异常中的类型,然后给用户返回对应的提示信息。

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