java异常处理机制原理和应用

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一、Java异常简介

大家对trycatch可能并不陌生，也都使用的非常熟练了。

当程序运行过程中发生错误时，就会抛出异常，抛出异常总比终止程序来的好的多。

也可以在已知某个错误要发生时，进行trycatch操作，异常时进行某些特有操作。

1、Exception和Error

Exception和Error都继承于Throwable 类，在 Java 中只有 Throwable 类型的实例才可以被抛出或捕获，它是异常处理机制的基本组成类型。

Exception是可预料的异常情况，可以获取到这种异常，并对其进行业务外的处理。

Error是不可预料的异常，error发生后，会直接导致JVM不可处理。

Exception分为检查性异常、非检查性异常。

检查性异常，必须在编写代码时，使用try catch捕获（比如：IOException异常）。

非检查性异常，编译器不会发现这个地方是否会产生一次，比如空指针异常，这种异常是在代码编写或者使用过程中通过规范可以避免发生的。比如sts的findbugs功能就可以检测到代码的空指针异常。

2、NoClassDefFoundError 和 ClassNotFoundException 有什么区别？

NoClassDefFoundError是JVM运行时通过classpath加载类时，找不到对应的类而抛出的错误。

ClassNotFoundException：如果在编译过程中可能出现此异常，在编译过程中必须将其抛出。

NoClassDefFoundError的发生场景：

1. 类依赖的class或jar不存在
2. 类文件存在，但是在不同的域中，简而言之，就是找不到

ClassNotFoundException的发生场景：

1. 调用class的forName方法时，找不到指定的类
2. ClassLoader中的findSystemClass() 方法时，找不到指定的类

public static void main(String[] args) {
    try {
        Class.forName("test");
    } catch (ClassNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

二、trycatch语法

1、try语句

try语句用大括号包含一段代码，该段代码可能会抛出一个或多个例外。

2、catch语句

catch语句的参数类似于方法的声明，包括一个例外类型和一个例外对象。例外类型必须为Throwable类的子类，它指明了catch语句所处理的例外类型，例外对象则由运行时系统在try所指定的代码块中生成并被捕获，大括号中包含对象的处理，其中可以调用对象的方法。

catch语句可以有多个，分别处理不同类的例外。Java运行时系统从上到下分别对每个catch语句处理的例外类型进行检测，直到找到类型相匹配的catch语句为止。这里，类型匹配指catch所处理的例外类型与生成的例外对象的类型完全一致或者是它的父类，因此，catch语句的排列顺序应该是从特殊到一般。

3、finally语句

不管try中是否会抛出例外，finally语句中的代码都会执行，finally 语句块的最重要的作用应该是释放申请的资源。

4、throws语句

throws总是出现在函数头后，用来标明该方法可能抛出的异常。

5、throw语句

与throws异曲同工，只是位置不同，throw放在catch模块中，程序会在throw执行后立即终止，throw后的代码不执行了，finally除外。

6、抛出异常

public void test() throws Exception{
    throw new Exception();
};

7、捕获异常

try{
    //代码区
}catch(Exception e){
    log.error("error: {}", e);
}finally{
    //最后必须执行的部分
}

三、trycatch的执行顺序

从try中第一行代码开始执行，执行到出现异常的代码，JVM会创建一个异常对象。
判断catch是否能捕获到jvm创建的异常对象，① 如果捕获到就跳到catch代码块中，不会结束程序，继续从catch中的代码逻辑；② 如果捕获不到，直接打印异常信息并结束程序。
如果try中没有异常，则执行完try中代码，跳过catch，进入finally代码块。

四、异常处理原则

方法内如果抛出需要检测的异常，那么方法上必须要声明，否则必须在方法内用try-catch捕捉，否则编译失败。
如果调用了声明异常的函数，要么try-catch要么throws，否则编译失败。
什么时候catch，什么时候throws？功能内容可以解决，用catch，解决不了，用throws告诉调用者，有调用者解决。
如果一个功能抛出了多个异常，那么调用时必须有对应多个catch进行针对性的处理。

更多用法详见：【Java基础知识 6】Java异常详解

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