Java異常摘要

1、異常機制

異常機制是指當程式出現錯誤後，程式如何處理。具體來說，異常機制提供了程式退出的安全通道。當出現錯誤後，程式執行的流程發生改變，程式的控制權轉移到異常處理器。

2、異常處理流程

在Java程式的執行過程中，如果出現了異常事件，就會生成一個異常對象。生成的異常對象将傳遞給Java運作時系統，這一異常的産生和送出過程稱為抛棄（throw）異常。當Java運作時系統得到一個異常對象時，它将會尋找處理這一異常的代碼。找到能夠處理這種類型的異常的方法後，運作時系統把目前異常對象交給這個方法進行處理，這一過程稱為捕獲（catch）異常。如果Java運作時系統找不到可以捕獲異的方法，則運作時系統将終止，相應的Java程式也将退出。

3、異常分類

3.1 執行異常

執行異常即運作時異常，繼承于RuntimeException。Java編譯器允許程式不對它們做出處理。下面列出了主要的運作時異常：

ArithmeticException：一個不尋常算術運算産生的異常。

ArrayStoreException：存入數組的内容資料類型不一緻所産生的異常。

ArrayIndexOutOfBoundsException：數組索引超出範圍所産生的異常。

ClassCastExcption：類對象強迫轉換造成不當類對象所産生的異常。

IllegaArgumentException：程式調用時，傳回錯誤自變量的資料類型。

IllegaThreadStateException：線程在不合理狀态下運作所産生的異常。

NumberFormatException：字元串轉換數值所産生的異常。

IllegaMonitorStateException：線程等候或通知對象時所産生的異常。

IndexOutOfBoundsException：索引超出範圍所産生的異常。

NegativeException：數組建立負值索引所産生的異常。

NullPointerException：對象引用參考值為null所産生的異常。

SecurityException：違反安全所産生的異常。

3.2 檢查異常

除了執行異常外，其餘的子類是屬于檢查異常類也稱為非運作時異常，它們都在java.lang類庫内定義。Java編譯器要求程式必須捕獲或者聲明抛棄這種異常。下面列出了主要的檢查異常：

ClassNotFoundException：找不到類或接口所産生的異常。

CloneNotSupportedException：使用對象的clone方法但無法執行Cloneable所産生的異常。

IllegaAccessException：類定義不明确所産生的異常。

InstantiationException：使用newInstance方法試圖建立一個類instance時所産生的異常。

InterruptedException：目前線程等待執行，另一線程中斷目前線程所産生的異常。

3.3 錯誤異常

Error類與異常一樣，它們都是繼承自java.lang.Throwable類。Error 類對象由 Java 虛拟機生成并抛出。Error類包括linkageError（結合錯誤）與VitualmachineError（虛拟機錯誤）兩種子類。

打開JDK的ThreadDeath類的文檔，可以看到下面這段說明：“特别地，雖然出現ThreadDeath是一種‘正常的情形’，但ThreadDeath類是Error而不是Exception的子類，因為許多應用會捕獲所有的Exception然後丢棄它不再理睬。”這段話的意思是，雖然ThreadDeath代表的是一種普通的問題，但鑒于許多應用會試圖捕獲所有異常然後不予以适當的處理，是以JDK把ThreadDeath定義成了Error的子類，因為Error類代表的是一般的應用不應該去捕獲的嚴重問題。

3.3.1 linkageError

LinkageError 的子類表示一個類依賴于另一個類，但是，在前一個類編譯之後，後一個類的改變會與它不相容。

linkageError包括ClassFormarError，ClassCircularityError，ExceptionIn- InitializerError，NoClassDeFormatError，VeritfyError，UnsatisfidLinkError和IncompatibleClassChangeError等子類。其中IncompatibleClassChangeError類又包含AbtractMethodError，NoSuchFieldError，NoSchMethodError，IllegalAccessError，InstantionError。這些類所代表的意義是：

ClassFormarErro：類格式所産生的錯誤。

ClassCircularityError：無限循所産生的錯誤。

ExceptionInInitializerError：初始化所産生的錯誤。

NoClassDeFormatError：沒有類定義所産生的錯誤。

VeritfyError：類檔案某些資料不一緻或安全問題所産生的錯誤。

UnsatisfidLinkError：Java虛拟機無法找到合适的原始語言（native-language）定義的方法所産生的錯誤。

IncompatibleClassChangeError：不相容類所産生的錯誤。

AbtractMethodError：調用抽象方法所産生的錯誤。

NoSuchFieldError：存取或改變資料域所産生的錯誤。

NoSchMethodError ：調用類方法所産生的錯誤。

IllegalAccessError：不合法存取或改變資料域或調用方法所産生的錯誤。

InstantionError：使用抽象類或接口所産生的錯誤。

3.3.2 VitualmachineError

當Java虛拟機崩潰了或用盡了它繼續操作所需的資源時，抛出該錯誤。

VitualmachineError包含InternalError，OutOfMemoryError ，StackOverflow- Error，UnknownError。這些類所代表的意義：

InternalError：虛拟機内部所産生的錯誤。

OutOfMemoryError：虛拟機記憶體不足所産生的錯誤。

StackOverflowError：堆棧無法容納所産生的錯誤。

UnknownError：虛拟機不知名異常所産生的錯誤。

4、異常之間的差別與聯系

4.1 Error與Exception

Error是程式無法處理的錯誤，比如OutOfMemoryError、ThreadDeath等。這些異常發生時，Java虛拟機（JVM）一般會選擇線程終止。

Exception是程式本身可以處理的異常，這種異常分兩大類運作時異常和非運作時異常。程式中應當盡可能去處理這些異常。

4.2 運作時異常和非運作時異常

運作時異常都是RuntimeException類及其子類異常，如NullPointerException、IndexOutOfBoundsException等，這些異常是不檢查異常，程式中可以選擇捕獲處理，也可以不處理。這些異常一般是由程式邏輯錯誤引起的，程式應該從邏輯角度盡可能避免這類異常的發生。

非運作時異常是RuntimeException以外的異常，類型上都屬于Exception類及其子類。從程式文法角度講是必須進行處理的異常，如果不處理，程式就不能編譯通過。如IOException、SQLException等以及使用者自定義的Exception異常，一般情況下不自定義檢查異常。

5、Java異常處理總結

5.1 既然捕獲了異常，就要對它進行适當的處理。不要捕獲異常之後又把它丢棄，不予理睬。改正主要有四個選擇：

1、處理異常。針對該異常采取一些行動，例如修正問題、提醒某個人或進行其他一些處理，要根據具體的情形确定應該采取的動作。再次說明，調用printStackTrace算不上已經“處理好了異常”。 

2、重新抛出異常。處理異常的代碼在分析異常之後，認為自己不能處理它，重新抛出異常也不失為一種選擇。 

3、把該異常轉換成另一種異常。大多數情況下，這是指把一個低級的異常轉換成應用級的異常（其含義更容易被使用者了解的異常）。 

4、不要捕獲異常。

5.2 在catch語句中盡可能指定具體的異常類型，必要時使用多個catch。不要試圖處理所有可能出現的異常。

5.3 保證所有資源都被正确釋放。充分運用finally關鍵詞。

5.4 在異常處理子產品中提供适量的錯誤原因資訊，組織錯誤資訊使其易于了解和閱讀。

是以，在出現異常時，最好能夠提供一些文字資訊。例如目前正在執行的類、方法和其他狀态資訊，包括以一種更适合閱讀的方式整理群組織printStackTrace提供的資訊。

5.5 盡量減小try塊的體積。

5.6 全面考慮可能出現的異常以及這些異常對執行流程的影響。

較為理想的處置辦法是向輸出裝置寫一些資訊，聲明資料的不完整性；另一種可能有效的辦法是，先緩沖要輸出的資料，準備好全部資料之後再一次性輸出。