java-异常处理机制

摘录自：http://blog.csdn.net/hguisu/article/details/6155636

关于java异常：
java异常类的结构示意图：

  在 Java 中，所有的异常都有一个共同的祖先 Throwable（可抛出）。Throwable 指定代码中可用异常传播机制通过 Java 应用程序传输的任何问题的共性。   Throwable： 有两个重要的子类：Exception（异常）和 Error（错误），二者都是 Java 异常处理的重要子类，各自都包含大量子类。   Error（错误）:是程序无法处理的错误，表示运行应用程序中较严重问题。大多数错误与代码编写者执行的操作无关，而表示代码运行时 JVM（Java 虚拟机）出现的问题。例如，Java虚拟机运行错误（Virtual MachineError），当 JVM 不再有继续执行操作所需的内存资源时，将出现 OutOfMemoryError。这些异常发生时，Java虚拟机（JVM）一般会选择线程终止。

。这些错误表示故障发生于虚拟机自身、或者发生在虚拟机试图执行应用时，如Java虚拟机运行错误（Virtual MachineError）、类定义错误（NoClassDefFoundError）等。这些错误是不可查的，因为它们在应用程序的控制和处理能力之 外，而且绝大多数是程序运行时不允许出现的状况。对于设计合理的应用程序来说，即使确实发生了错误，本质上也不应该试图去处理它所引起的异常状况。在 Java中，错误通过Error的子类描述。

   Exception（异常）:是程序本身可以处理的异常。   Exception 类有一个重要的子类 RuntimeException。RuntimeException 类及其子类表示“JVM 常用操作”引发的错误。例如，若试图使用空值对象引用、除数为零或数组越界，则分别引发运行时异常（NullPointerException、ArithmeticException）和 ArrayIndexOutOfBoundException。

注意：异常和错误的区别：异常能被程序本身可以处理，错误是无法处理。

通常，Java的异常(包括Exception和Error)分为可查的异常（checked exceptions）和不可查的异常（unchecked exceptions）。
可查异常（编译器要求必须处置的异常）：正确的程序在运行中，很容易出现的、情理可容的异常状况。可查异常虽然是异常状况，但在一定程度上它的发生是可以预计的，而且一旦发生这种异常状况，就必须采取某种方式进行处理。

  除了RuntimeException及其子类以外，其他的Exception类及其子类都属于可查异常。这种异常的特点是Java编译器会检查它，也就是说，当程序中可能出现这类异常，要么用try-catch语句捕获它，要么用throws子句声明抛出它，否则编译不会通过。 **不可查异常**(编译器不要求强制处置的异常):包括运行时异常（RuntimeException与其子类）和错误（Error）。 **Exception** 这种异常分两大类运行时异常和非运行时异常(编译异常)。程序中应当尽可能去处理这些异常。   **运行时异常**：都是RuntimeException类及其子类异常，如NullPointerException(空指针异常)、IndexOutOfBoundsException(下标越界异常)等，这些异常是不检查异常，程序中可以选择捕获处理，也可以不处理。这些异常一般是由程序逻辑错误引起的，程序应该从逻辑角度尽可能避免这类异常的发生。  运行时异常的特点是Java编译器不会检查它，也就是说，当程序中可能出现这类异常，即使没有用try-catch语句捕获它，也没有用throws子句声明抛出它，也会编译通过。   **非运行时异常** （编译异常）：是RuntimeException以外的异常，类型上都属于Exception类及其子类。从程序语法角度讲是必须进行处理的异常，如果不处理，程序就不能编译通过。如IOException、SQLException等以及用户自定义的Exception异常，一般情况下不自定义检查异常。

异常处理机制：
在 Java 应用程序中，异常处理机制为：抛出异常，捕捉异常。

    抛出异常：当一个方法出现错误引发异常时，方法创建异常对象并交付运行时系统，异常对象中包含了异常类型和异常出现时的程序状态等异常信息。运行时系统负责寻找处置异常的代码并执行。    捕获异常：在方法抛出异常之后，运行时系统将转为寻找合适的异常处理器（exception handler）。潜在的异常处理器是异常发生时依次存留在调用栈中的方法的集合。当异常处理器所能处理的异常类型与方法抛出的异常类型相符时，即为合适 的异常处理器。运行时系统从发生异常的方法开始，依次回查调用栈中的方法，直至找到含有合适异常处理器的方法并执行。当运行时系统遍历调用栈而未找到合适 的异常处理器，则运行时系统终止。同时，意味着Java程序的终止。    对于运行时异常、错误或可查异常，Java技术所要求的异常处理方式有所不同。    由于运行时异常的不可查性，为了更合理、更容易地实现应用程序，Java规定，运行时异常将由Java运行时系统自动抛出，允许应用程序忽略运行时异常。   对于方法运行中可能出现的Error，当运行方法不欲捕捉时，Java允许该方法不做任何抛出声明。因为，大多数Error异常属于永远不能被允许发生的状况，也属于合理的应用程序不该捕捉的异常。   对于所有的可查异常，Java规定：一个方法必须捕捉，或者声明抛出方法之外。也就是说，当一个方法选择不捕捉可查异常时，它必须声明将抛出异常。    能够捕捉异常的方法，需要提供相符类型的异常处理器。所捕捉的异常，可能是由于自身语句所引发并抛出的异常，也可能是由某个调用的方法或者Java运行时 系统等抛出的异常。也就是说，一个方法所能捕捉的异常，一定是Java代码在某处所抛出的异常。简单地说，异常总是先被抛出，后被捕捉的。     任何Java代码都可以抛出异常，如：自己编写的代码、来自Java开发环境包中代码，或者Java运行时系统。无论是谁，都可以通过Java的throw语句抛出异常。    从方法中抛出的任何异常都必须使用throws子句。    捕捉异常通过try-catch语句或者try-catch-finally语句实现。

总体来说，Java规定：对于可查异常必须捕捉、或者声明抛出。允许忽略不可查的RuntimeException和Error。

捕获异常：try、catch 和 finally

1.try-catch语句

try {      // 可能会发生异常的程序代码  } catch (Type1 id1){      // 捕获并处置try抛出的异常类型Type1  }  catch (Type2 id2){       //捕获并处置try抛出的异常类型Type2  } 

关键词try后的一对大括号将一块可能发生异常的代码包起来，称为监控区域。Java方法在运行过程中出现异常，则创建异常对象。将异常抛出监控区域之 外，由Java运行时系统试图寻找匹配的catch子句以捕获异常。若有匹配的catch子句，则运行其异常处理代码，try-catch语句结束。
匹配的原则是：如果抛出的异常对象属于catch子句的异常类，或者属于该异常类的子类，则认为生成的异常对象与catch块捕获的异常类型相匹配。
例子：捕捉throw语句抛出的“除数为0”异常。

    public class TestException {          public static void main(String[] args) {              int a = 6;              int b = 0;              try { // try监控区域                  if (b == 0) throw new ArithmeticException(); // 通过throw语句抛出异常                  System.out.println("a/b的值是：" + a / b);              }              catch (ArithmeticException e) { // catch捕捉异常                  System.out.println("程序出现异常，变量b不能为0。");              }              System.out.println("程序正常结束。");          }      }  

运行结果：程序出现异常，变量b不能为0。 程序正常结束。

例2 捕捉运行时系统自动抛出“除数为0”引发的ArithmeticException异常。

        public static void main(String[] args) {              int a = 6;              int b = 0;              try {                  System.out.println("a/b的值是：" + a / b);              } catch (ArithmeticException e) {                  System.out.println("程序出现异常，变量b不能为0。");              }              System.out.println("程序正常结束。");          }      }  

运行结果：程序出现异常，变量b不能为0。程序正常结束

例3 不捕捉、也不声明抛出运行时异常。

    public class TestException {          public static void main(String[] args) {              int a, b;              a = 6;              b = 0; // 除数b 的值为0              System.out.println(a / b);          }      }  

运行结果：

Exception in thread “main” java.lang.ArithmeticException: / by zero
at Test.TestException.main(TestException.java:8)

例4 程序可能存在除数为0异常和数组下标越界异常。

    public class TestException {          public static void main(String[] args) {              int[] intArray = new int[3];              try {                  for (int i = 0; i <= intArray.length; i++) {                      intArray[i] = i;                      System.out.println("intArray[" + i + "] = " + intArray[i]);                      System.out.println("intArray[" + i + "]模 " + (i - 2) + "的值:  "                              + intArray[i] % (i - 2));                  }              } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {                  System.out.println("intArray数组下标越界异常。");              } catch (ArithmeticException e) {                  System.out.println("除数为0异常。");              }              System.out.println("程序正常结束。");          }      }  

运行结果：
intArray[0] = 0
intArray[0]模 -2的值: 0
intArray[1] = 1
intArray[1]模 -1的值: 0
intArray[2] = 2
除数为0异常。
程序正常结束。

例4 程序可能会出现除数为0异常，还可能会出现数组下标越界异常。程序运行过程中ArithmeticException异常类型是先行匹配的，因此执行相匹配的catch语句：

    catch (ArithmeticException e){            System.out.println("除数为0异常。");       }  

需要注意的是，一旦某个catch捕获到匹配的异常类型，将进入异常处理代码。一经处理结束，就意味着整个try-catch语句结束。其他的catch子句不再有匹配和捕获异常类型的机会。
Java通过异常类描述异常类型，异常类的层次结构如图1所示。对于有多个catch子句的异常程序而言，应该尽量将捕获底层异常类的catch子 句放在前面，同时尽量将捕获相对高层的异常类的catch子句放在后面。否则，捕获底层异常类的catch子句将可能会被屏蔽。
RuntimeException异常类包括运行时各种常见的异常，
ArithmeticException类和ArrayIndexOutOfBoundsException类都是它的子类。因此，RuntimeException异常类的catch子句应该放在 最后面，否则可能会屏蔽其后的特定异常处理或引起编译错误。