Java 常用类解析：java异常机制,异常栈,异常处理方式,异常链,异常丢失详解

2024-07-13 10:05:26

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供稿：网友

1、java标准异常概述

Throwable表示任何可以作为异常被抛出的类，有两个子类Error和Exception。从这两个类的源代码中可以看出，这两个类并没有添加新的方法，Throwable提供了所以方法的实现。Error表示编译时和系统错误。Exception是可以被抛出的异常类。RuntimeException继承自Exception（如NullPointerException），表示运行时异常，JVM会自动抛出.

2、自定义异常类

自定义异常类方法：通过继承Throwable或Exception。异常类的所有实现都是基类Throwable实现的，所以构造自定义异常类完全可以参考Exception和Error类。我们只要添加上自定义异常类的构造方法就可以了

<span style="font-size:16px;">package demo.others;  /**  * 自定义异常类方法  * 1、通过继承Throwable  * 2、通过继承Exception  *  * @author Touch  */ public class MyExceptionDemo extends Exception {   private static final long serialVersionUID = 1L;   public MyExceptionDemo() {   super();  }   public MyExceptionDemo(String message) {   super(message);  }   public MyExceptionDemo(String message, Throwable cause) {   super(message, cause);  }   public MyExceptionDemo(Throwable cause) {   super(cause);  } } </span>

3、异常栈及异常处理方式

可以通过try、catch来捕获异常。捕获到的异常。下面的示例演示了几种常用异常处理方式

<span style="font-size:16px;">package demo.others;  import mine.util.exception.MyException;  public class ExceptionDemo1 {  public void f() throws MyException {   throw new MyException("自定义异常");  }   public void g() throws MyException {   f();  }   public void h() throws MyException {   try {    g();   } catch (MyException e) {    //1、通过获取栈轨迹中的元素数组来显示异常抛出的轨迹    for (StackTraceElement ste : e.getStackTrace())     System.out.println(ste.getMethodName());    //2、直接将异常栈信息输出至标准错误流或标准输出流    e.printStackTrace();//输出到标准错误流    e.printStackTrace(System.err);    e.printStackTrace(System.out);    //3、将异常信息输出到文件中    //e.printStackTrace(new PrintStream("file/exception.txt"));    //4、重新抛出异常,如果直接抛出那么栈路径是完整的，如果用fillInStackTrace()    //那么将会从这个方法（当前是h()方法）作为异常发生的原点。    //throw e;    throw (MyException)e.fillInStackTrace();   }  }  public static void main(String[] args) {    try {     new ExceptionDemo1().h();    } catch (MyException e) {     // TODO Auto-generated catch block     e.printStackTrace();    }  } } </span>

运行结果：

fghmainmine.util.exception.MyException: 自定义异常 at demo.others.ExceptionDemo1.f(ExceptionDemo1.Java:7) at demo.others.ExceptionDemo1.g(ExceptionDemo1.Java:11) at demo.others.ExceptionDemo1.h(ExceptionDemo1.java:16) at demo.others.ExceptionDemo1.main(ExceptionDemo1.java:35)mine.util.exception.MyException: 自定义异常 at demo.others.ExceptionDemo1.f(ExceptionDemo1.java:7) at demo.others.ExceptionDemo1.g(ExceptionDemo1.java:11) at demo.others.ExceptionDemo1.h(ExceptionDemo1.java:16) at demo.others.ExceptionDemo1.main(ExceptionDemo1.java:35)mine.util.exception.MyException: 自定义异常 at demo.others.ExceptionDemo1.f(ExceptionDemo1.java:7) at demo.others.ExceptionDemo1.g(ExceptionDemo1.java:11) at demo.others.ExceptionDemo1.h(ExceptionDemo1.java:16) at demo.others.ExceptionDemo1.main(ExceptionDemo1.java:35)mine.util.exception.MyException: 自定义异常 at demo.others.ExceptionDemo1.h(ExceptionDemo1.java:30) at demo.others.ExceptionDemo1.main(ExceptionDemo1.java:35)

分析上面的程序，首先main函数被调用，然后是调用h函数，再g函数、f函数，f函数抛出异常，并在h函数捕获，这时将依次从栈顶到栈底输出异常栈路径。

4、异常链

有时候我们会捕获一个异常后在抛出另一个异常，如下代码所示：

<span style="font-size:16px;">package demo.others;  import java.io.IOException;  import mine.util.exception.MyException;  public class ExceptionDemo2 {  public void f() throws MyException {   throw new MyException("自定义异常");  }   public void g() throws Exception {   try {    f();   } catch (MyException e) {    e.printStackTrace();    throw new Exception("重新抛出的异常1");   }  }   public void h() throws IOException {   try {    g();   } catch (Exception e) {    // TODO Auto-generated catch block    e.printStackTrace();    throw new IOException("重新抛出异常2");   }  }  public static void main(String[] args) {    try {     new ExceptionDemo2().h();    } catch (IOException e) {     // TODO Auto-generated catch block     e.printStackTrace();    }  } } </span>

运行结果：

mine.util.exception.MyException: 自定义异常 at demo.others.ExceptionDemo2.f(ExceptionDemo2.java:9) at demo.others.ExceptionDemo2.g(ExceptionDemo2.java:14) at demo.others.ExceptionDemo2.h(ExceptionDemo2.java:23) at demo.others.ExceptionDemo2.main(ExceptionDemo2.java:32)java.lang.Exception: 重新抛出的异常1 at demo.others.ExceptionDemo2.g(ExceptionDemo2.java:17) at demo.others.ExceptionDemo2.h(ExceptionDemo2.java:23) at demo.others.ExceptionDemo2.main(ExceptionDemo2.java:32)java.io.IOException: 重新抛出异常2 at demo.others.ExceptionDemo2.h(ExceptionDemo2.java:27) at demo.others.ExceptionDemo2.main(ExceptionDemo2.java:32)

从结果中我们可以看出，异常栈变小了。也就是说丢失了最原始的异常信息。怎样保存最原始的异常信息呢？Throwable类中有个Throwable cause属性，表示原始异常。通过接收cause参数的构造器可以把原始异常传递给新异常，或者通过initCause()方法。如下示例：

<span style="font-size:16px;">package demo.others;  import java.io.IOException;  import mine.util.exception.MyException;  public class ExceptionDemo2 {  public void f() throws MyException {   throw new MyException("自定义异常");  }   public void g() throws Exception {   try {    f();   } catch (MyException e) {    e.printStackTrace();    throw new Exception("重新抛出的异常1",e);   }  }   public void h() throws IOException {   try {    g();   } catch (Exception e) {    // TODO Auto-generated catch block    e.printStackTrace();    IOException io=new IOException("重新抛出异常2");    io.initCause(e);    throw io;   }  }  public static void main(String[] args) {    try {     new ExceptionDemo2().h();    } catch (IOException e) {     // TODO Auto-generated catch block     e.printStackTrace();    }  } } </span>

结果：

mine.util.exception.MyException: 自定义异常 at demo.others.ExceptionDemo2.f(ExceptionDemo2.java:9) at demo.others.ExceptionDemo2.g(ExceptionDemo2.java:14) at demo.others.ExceptionDemo2.h(ExceptionDemo2.java:23) at demo.others.ExceptionDemo2.main(ExceptionDemo2.java:34)java.lang.Exception: 重新抛出的异常1 at demo.others.ExceptionDemo2.g(ExceptionDemo2.java:17) at demo.others.ExceptionDemo2.h(ExceptionDemo2.java:23) at demo.others.ExceptionDemo2.main(ExceptionDemo2.java:34)Caused by: mine.util.exception.MyException: 自定义异常 at demo.others.ExceptionDemo2.f(ExceptionDemo2.java:9) at demo.others.ExceptionDemo2.g(ExceptionDemo2.java:14) ... 2 morejava.io.IOException: 重新抛出异常2 at demo.others.ExceptionDemo2.h(ExceptionDemo2.java:27) at demo.others.ExceptionDemo2.main(ExceptionDemo2.java:34)Caused by: java.lang.Exception: 重新抛出的异常1 at demo.others.ExceptionDemo2.g(ExceptionDemo2.java:17) at demo.others.ExceptionDemo2.h(ExceptionDemo2.java:23) ... 1 moreCaused by: mine.util.exception.MyException: 自定义异常 at demo.others.ExceptionDemo2.f(ExceptionDemo2.java:9) at demo.others.ExceptionDemo2.g(ExceptionDemo2.java:14) ... 2 more

从结果中看出当获取到“重新抛出异常2的时候，同时可以输出原始异常“重新抛出的异常1“和原始异常”自定义异常，这就是异常链。

5、finally的使用

finally子句总是执行的，通常用来做一些清理工作，如关闭文件，关闭连接等

下面举几个finally的例子：

<span style="font-size:16px;">// 读取指定路径文本文件  public static String read(String filePath) {   StringBuilder str = new StringBuilder();   BufferedReader in = null;   try {    in = new BufferedReader(new FileReader(filePath));    String s;    try {     while ((s = in.readLine()) != null)      str.append(s + '/n');    } finally {     in.close();    }   } catch (IOException e) {    // TODO Auto-generated catch block    e.printStackTrace();   }   return str.toString();  }</span>

分析：如果调用in = new BufferedReader(new FileReader(filePath));时发生异常，这时是一个文件路径不存在的异常，也就是说并没有打开文件，这时将会直接跳到catch块，而不会执行try...finally块(并不是finally子句)里面的语句in.close();此时不需要关闭文件。

再看一个例子，会导致异常的丢失

<span style="font-size:16px;">package demo.others;  import mine.util.exception.MyException;  public class ExceptionDemo3 {  public void f() throws MyException {   throw new MyException("异常1");  }   public void g() throws MyException {   throw new MyException("异常2");  }   public static void main(String[] args) {    try {    ExceptionDemo3 ex = new ExceptionDemo3();    try {     ex.f();    } finally {     ex.g();//此时捕获g方法抛出的异常，f方法抛出的异常丢失了    }   } catch (MyException e) {    System.out.println(e);   }   } } </span>

结果：mine.util.exception.MyException: 异常2

此时异常1就丢失了

或者这样写：

<span style="font-size:16px;">package demo.others;  import mine.util.exception.MyException;  public class ExceptionDemo3 {   public void g() throws MyException {   throw new MyException("异常2");  }   public static void main(String[] args) {   ExceptionDemo3 ex = new ExceptionDemo3();   try {    ex.g();   } finally {    //直接return会丢失所以抛出的异常    return;   }   } } </span>

6、异常的限制

（1）当覆盖方法时，只能抛出在基类方法的异常说明里列出的那些异常，有些基类的方法声明抛出异常其实并没有抛出异常，这是因为可能在其子类的覆盖方法中会抛出异常

（2）构造器可以抛出任何异常而不必理会基类构造器所抛出的异常，派生类构造器异常说明必须包含基类构造器异常说明，因为构造派生类对象时会调用基类构造器。此外，派生类构造器不能捕获基类构造器抛出的异常。

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