Java中的异常Throwable

原文链接https://javaguide.cn/java/basis/java-basic-questions-03.html#%E5%BC%82%E5%B8%B8

Java 异常类层次结构图

Exception 和 Error 的区别

在 Java 中，所有的异常都有一个共同的祖先 java.lang 包中的 Throwable 类。Throwable 类有两个重要的子类:

• Exception :程序本身可以处理的异常，可以通过 catch 来进行捕获。Exception 又可以分为 Checked Exception (受检查异常，必须处理) 和 Unchecked Exception (不受检查异常，可以不处理)。
• Error：Error 属于程序无法处理的错误 ，不建议通过catch捕获 。例如 Java 虚拟机运行错误（Virtual MachineError）、虚拟机内存不够错误(OutOfMemoryError)、类定义错误（NoClassDefFoundError）等 。这些异常发生时，Java 虚拟机（JVM）一般会选择线程终止。

Checked Exception 和 Unchecked Exception 有什么区别？

Checked Exception 即 受检查异常 ，Java 代码在编译过程中，如果受检查异常没有被 catch或者throws 关键字处理的话，就没办法通过编译。

比如下面这段 IO 操作的代码：

除了RuntimeException及其子类以外，其他的Exception类及其子类都属于受检查异常 。常见的受检查异常有：IO 相关的异常、ClassNotFoundException、SQLException...。

Unchecked Exception 即 不受检查异常 ，Java 代码在编译过程中 ，我们即使不处理不受检查异常也可以正常通过编译。

RuntimeException 及其子类都统称为非受检查异常，常见的有：

• NullPointerException(空指针错误)
• IllegalArgumentException(参数错误比如方法入参类型错误)
• NumberFormatException（字符串转换为数字格式错误，IllegalArgumentException的子类）
• ArrayIndexOutOfBoundsException（数组越界错误）
• ClassCastException（类型转换错误）
• ArithmeticException（算术错误）
• SecurityException （安全错误比如权限不够）
• UnsupportedOperationException(不支持的操作错误比如重复创建同一用户)
• ……

Throwable 类常用方法有哪些？

• String getMessage(): 返回异常发生时的详细信息
• String toString(): 返回异常发生时的简要描述
• String getLocalizedMessage(): 返回异常对象的本地化信息。使用 Throwable 的子类覆盖这个方法，可以生成本地化信息。如果子类没有覆盖该方法，则该方法返回的信息与 getMessage()返回的结果相同
• void printStackTrace(): 在控制台上打印 Throwable 对象封装的异常信息

try-catch-finally 如何使用

• try块：用于捕获异常。其后可接零个或多个 catch 块，如果没有 catch 块，则必须跟一个 finally 块。
• catch块：用于处理 try 捕获到的异常。
• finally 块：无论是否捕获或处理异常，finally 块里的语句都会被执行。当在 try 块或 catch 块中遇到 return 语句时，finally 语句块将在方法返回之前被执行。

代码示例

try {System.out.println("Try to do something");throw new RuntimeException("RuntimeException");
} catch (Exception e) {System.out.println("Catch Exception -> " + e.getMessage());
} finally {System.out.println("Finally");
}

输出

Try to do something
Catch Exception -> RuntimeException
Finally

注意：不要在 finally 语句块中使用 return! 当 try 语句和 finally 语句中都有 return 语句时，try 语句块中的 return 语句会被忽略。这是因为 try 语句中的 return 返回值会先被暂存在一个本地变量中，当执行到 finally 语句中的 return 之后，这个本地变量的值就变为了 finally 语句中的 return 返回值。

如果try语句里有return，返回的是try语句块中变量值。 
详细执行过程如下：
a.如果有返回值，就把返回值保存到局部变量中；
b.执行jsr指令跳到finally语句里执行；
c.执行完finally语句后，返回之前保存在局部变量表里的值。
如果try，finally语句里均有return，忽略try的return，而使用finally的return.

finally 中的代码一定会被执行吗？

不一定的！在某些情况下，finally 中的代码不会被执行。

就比如说 finally 之前虚拟机被终止运行的话，finally 中的代码就不会被执行。

代码示例

try {System.out.println("Try to do something");throw new RuntimeException("RuntimeException");
} catch (Exception e) {System.out.println("Catch Exception -> " + e.getMessage());// 终止当前正在运行的Java虚拟机System.exit(1);
} finally {System.out.println("Finally");
}

输出

Try to do something
Catch Exception -> RuntimeException

另外，在以下 2 种特殊情况下，finally 块的代码也不会被执行：

1. 程序所在的线程死亡。
2. 关闭 CPU。

使用 try-with-resources 代替try-catch-finally

• 适用范围（资源的定义）： 任何实现 java.lang.AutoCloseable或者 java.io.Closeable 的对象
• 关闭资源和 finally 块的执行顺序： 在 try-with-resources 语句中，任何 catch 或 finally 块在声明的资源关闭后运行

《Effective Java》中明确指出：

面对必须要关闭的资源，我们总是应该优先使用 try-with-resources 而不是try-finally。随之产生的代码更简短，更清晰，产生的异常对我们也更有用。try-with-resources语句让我们更容易编写必须要关闭的资源的代码，若采用try-finally则几乎做不到这点。

Java 中类似于InputStream、OutputStream、Scanner、PrintWriter等的资源都需要我们调用close()方法来手动关闭，一般情况下我们都是通过try-catch-finally语句来实现这个需求，如下：

//读取文本文件的内容
Scanner scanner = null;
try {scanner = new Scanner(new File("D://read.txt"));while (scanner.hasNext()) {System.out.println(scanner.nextLine());}
} catch (FileNotFoundException e) {e.printStackTrace();
} finally {if (scanner != null) {scanner.close();}
}

使用 Java 7 之后的 try-with-resources 语句改造上面的代码:

try (Scanner scanner = new Scanner(new File("test.txt"))) {while (scanner.hasNext()) {System.out.println(scanner.nextLine());}
} catch (FileNotFoundException fnfe) {fnfe.printStackTrace();
}

当然多个资源需要关闭的时候，使用 try-with-resources 实现起来也非常简单，如果你还是用try-catch-finally可能会带来很多问题。

通过使用分号分隔，可以在try-with-resources块中声明多个资源。

try (BufferedInputStream bin = new BufferedInputStream(new FileInputStream(new File("test.txt")));BufferedOutputStream bout = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(new File("out.txt")))) {int b;while ((b = bin.read()) != -1) {bout.write(b);}
}
catch (IOException e) {e.printStackTrace();
}