正文

java的异常处理机制(代码片段)

真正的飞鱼  真正的飞鱼  2022-11-29  135

关键词：

Java 语言在设计之初就提供了相对完善的异常处理机制。
我们首先介绍一下 Java 中的异常。

介绍 Java 中的异常

异常是程序在运行过程中出现的程序异常事件，异常会中断正在执行的正常指令流。
Java 中的异常分为两大类：Exception 和 Error。

下面是 Exception 和 Error 的类定义

public class Exception extends Throwable 
public class Error extends Throwable

Exception 和 Error 都继承了 Throwable 类，在 Java 中只有 Throwable 类型的实例才可以被抛出（throw）或者被捕获（catch）。
Exception 和 Error 体现了 Java 平台设计者对不同异常情况的分类。
下面我们逐一介绍 Error 和 Exception。

介绍 Error

Error 类对象一般是由虚拟机生成并抛出，绝大部分的 Error 都会导致虚拟机自身处于不可恢复的状态，是程序无法控制和处理的。当出现 Error 时，一般会选择终止线程。
Error 中最常见的是虚拟机运行错误（VirtualMachineError 抽象类）。
虚拟机运行错误中最常见的有：

内存溢出（OutOfMemoryError）：由于内存不足，虚拟机没有可分配的内存了，垃圾回收器也不能释放更多的内存，那么虚拟机抛出 OutOfMemoryError
栈溢出（StackOverflowError）：如果一个线程已用的栈大小超过配置的允许最大的栈大小，那么虚拟机抛出 StackOverflowError

介绍 Exception

Exception 有两种类型「编译时异常」和「运行时异常」
「编译时异常」对应 Java 的 Exception 类
「运行时异常」对应 Java 的 RuntimeException 类（RuntimeException 类继承 Exception 类）

下面是 Exception、RuntimeException 类的定义

public class Exception extends Throwable 
public class RuntimeException extends Exception

对于「运行时异常」，我们在编写代码的时候，可以不用主动去 try-catch 捕获（不强制要求），编译器在编译代码的时候，并不会检查代码是否有对运行时异常做了处理。
相反，对于「编译时异常」，我们在编写代码的时候，必须主动去 try-catch 获取或者在函数定义中声明向上抛出异常（throws），否则编译就会报错。
所以：

「运行时异常」也叫作非受检异常（Unchecked Exception）
「编译时异常」也叫作受检异常（Checked Exception）

常见的编译时异常有：

FileNotFoundException：当尝试打开由指定路径表示的文件失败时抛出
ClassNotFoundException：当应用程序尝试通过其字符串名称加载类时抛出，以下三种方法加载
- Class.forName(java.lang.String)
- ClassLoader.findSystemClass(java.lang.String)
- ClassLoader.loadClass(java.lang.String, boolean)

常见的运行时异常有：

非法参数异常（IllegalArgumentException）：当传入了非法或不正确的参数时抛出
空指针异常（NullPointerException）：当在需要对象的情况下使用了 null 时抛出。
下标访问越界异常（IndexOutOfBoundsException）：当某种索引（例如数组，字符串或向量）的索引超出范围时抛出。
类型转换异常（ClassCastException）：当尝试将对象转换为不是实例的子类时抛出。
运算异常（ArithmeticException）：运算条件出现异常时抛出。例如，“除以零”的整数。
Java 异常类的结构

如何处理函数抛出的异常

吞掉 or 抛出

总结一下，在函数抛出异常的时候，一般有下面三种处理方法。

直接吞掉
原封不动地 re-throw
包装成新的异常 re-throw

直接吞掉。具体的代码示例如下所示：

public void func1() throws Exception1 
    // ...


public void func2() 
    //...
    try 
        func1();
     catch (Exception1 e) 
        //吐掉：try-catch打印日志
        log.warn("...", e);
    
    //...

原封不动地 re-throw。具体的代码示例如下所示：

public void func1() throws Exception1 
    // ...


//原封不动的re-throw Exception1
public void func2() throws Exception1 
    //...
    func1();
    //...

包装成新的异常 re-throw。具体的代码示例如下所示：

public void func1() throws Exception1 
    // ...


public void func2() throws Exception2 
    //...
    try 
        func1();
     catch (Exception1 e) 
        // wrap成新的Exception2然后re-throw
        throw new Exception2("...", e);
    
    //...

当我们面对函数抛出异常的时候，应该选择上面的哪种处理方式呢？我总结了下面三个参考原则：

如果 func1() 抛出的异常是可以恢复，且 func2() 的调用方并不关心此异常，我们完全可以在 func2() 内将 func1() 抛出的异常吞掉；
如果 func1() 抛出的异常对 func2() 的调用方来说，也是可以理解的、关心的，并且在业务概念上有一定的相关性，我们可以选择直接将 func1 抛出的异常 re-throw；
如果 func1() 抛出的异常太底层，对 func2() 的调用方来说，缺乏背景去理解、且业务概念上无关，我们可以将它重新包装成调用方可以理解的新异常，然后 re-throw。

总之，是否往上继续抛出，要看上层代码是否关心这个异常。关心就将它抛出，否则就直接吞掉。
是否需要包装成新的异常抛出，看上层代码是否能理解这个异常、是否业务相关。如果能理解、业务相关就可以直接抛出，否则就封装成新的异常抛出。

对于处理函数抛出的异常，我们需要注意：

如果选择吞掉函数抛出的异常的话，我们必须把异常输出到日志系统，方便后续诊断。
如果把异常输出到日志系统时，我们在保证诊断信息足够的同时，也要考虑避免包含敏感信息，因为那样可能导致潜在的安全问题。

如果我们看 Java 的标准类库，你可能注意到类似 java.net.ConnectException，出错信息是类似“ Connection refused (Connection refused)”，而不包含具体的机器名、IP、端口等，一个重要考量就是信息安全。
类似的情况在日志中也有，比如，用户数据一般是不可以输出到日志里面的。

受检异常 or 非受检异常

对于代码 bug（比如下标访问越界、空指针）以及不可恢复的异常（比如数据库连接失败），即便我们捕获了，也做不了太多事情，我们希望程序能 fail-fast，所以，我们倾向于使用非受检异常，将程序终止掉。
对于可恢复异常、业务异常，比如提现金额大于余额的异常，我们更倾向于使用受检异常，明确告知调用者需要捕获处理。

处理异常的原则

尽量不要捕获通用异常

尽量不要捕获类似 Exception 这样的通用异常，而应该捕获特定异常（尽量缩小捕获的异常范围）。
下面举例说明，实例代码如下：

try 
    // 业务代码
    // …
    Thread.sleep(1000L);
 catch (Exception e) 
    // Ignore it

对于 Thread.sleep() 函数抛出的 InterruptedException，我们不应该捕获 Exception 通用异常，而应该捕获 InterruptedException 这样的特定异常。

这是因为我们要保证程序不会捕获到我们不希望捕获的异常。比如，我们更希望 RuntimeException 导致线程终止，而不是被捕获。

不要生吞异常

不要生吞（swallow）异常，尽量把异常信息记录到日志系统中。
这是异常处理中要特别注意的事情，因为生吞异常很可能会导致难以诊断的诡异情况。
如果我们没有把异常抛出，也没有把异常记录到日志系统，程序可能会在后续出现难以排查的 bug。没人能够轻易判断究竟是哪里抛出了异常，以及是什么原因产生了异常。

再来看一段代码

try 
    // 业务代码
    // …
 catch (IOException e) 
    e.printStackTrace();

这段代码作为一段实验代码，是没有任何问题的，但是在产品代码中，通常都不允许这样处理。
你先思考一下这是为什么呢？
我们先来看看 printStackTrace() 的文档，开头就是“Prints this throwable and its backtrace to the standard error stream”。问题就在这里，在稍微复杂一点的生产系统中，标准出错（STERR）不是个合适的输出选项，因为你很难判到底输出到哪里去了。尤其是对于分布式系统，如果发生异常，但是无法找到堆栈轨迹（stacktrace），这纯属是为诊断设置障碍。
所以，最好使用产品日志，详细地将异常记录到日志系统里。

异常处理时，性能开销大的地方

我们从性能角度来审视一下 Java 的异常处理机制，这里有两个性能开销相对大的地方：

try-catch 代码段会产生额外的性能开销，或者换个角度说，它往往会影响 JVM 对代码进行优化，所以建议仅捕获有必要的代码段，尽量不要一个大的 try 包住整段的代码；
Java 每实例化一个 Exception，都会对当时的栈进行快照，这是一个相对比较重的操作。如果实例化 Exception 发生的非常频繁，这个开销可就不能被忽略了。

当我们的服务出现反应变慢、吞吐量下降的时候，检查发生最频繁的 Exception 也是一种思路。

参考文章

Exception和Error有什么区别？
程序出错该返回啥？NULL、异常、错误码、空对象？

个人语雀

java异常处理机制(代码片段)

1.异常是指在程序的运行过程中所发生的不正常的情况或者发生错误，导致中断正在运行的程序。2.异常处理语句：try-catch,如果try代码块中捕获到异常，则到catch代码块中处理，否则跳过忽略catch代码块。(良好的编程习惯，在异... 查看详情

异常处理机制详解(代码片段)

#前言本文主要是对Java异常处理机制的阐述，了解Java的异常机制的设计和分类，及Java异常有哪些坑，如何在自定义异常类时避免采坑。#异常机制分类异常情况是指阻止当前方法或作用域继续继续执行的情况。在Java中异常也... 查看详情

java之uncaughtexceptionhandler异常处理机制(代码片段)

JAVA之UNCAUGHTEXCEPTIONHANDLER异常处理机制1.JAVA1.5版本出现的 UNCAUGHTEXCEPTIONHANDLER当线程由于未捕获异常突然终止时调用的处理程序的接口。当一个线程由于未捕获异常即将终止时，Java虚拟机将使用thread.getuncaughtexceptionhandler()查询... 查看详情

java之uncaughtexceptionhandler异常处理机制(代码片段)

异常处理机制(代码片段)

1.异常处理1.1概念：异常就是程序在运行中出现不正常的情况并终止了程序的运行。JAVA中通过异常处理机制解决异常问题，从而保持程序继续运行；因此JAVA是一门比较稳定的语言。异常处理机制的关键字：try...catch...finally/try...c... 查看详情

教妹学java：异常处理机制(代码片段)

“二哥，今天就要学习异常了吗？”三妹问。“是的。只有正确地处理好异常，才能保证程序的可靠性，所以异常的学习还是很有必要的。”我说。“那到底什么是异常呢？”三妹问。“异常是指中断程序正常执行的一个不确定... 查看详情

java异常处理机制(代码片段)

...f0c;它阻止了程序按照程序员的预期正常执行，这就是异常，那么异常发生之后怎么办，Java提供了更加优秀的解决办法－异常处理机制。异常处理机制能让程序在异常发生时，按照代码的预先设定的异常处理逻... 查看详情

java异常处理机制(代码片段)

目录1.1Java异常的概念与分类1.1.1引入异常（数组越界）1.1.2 Throwable1.2Java异常捕获处理1.3异常处理finally语句使用1.3.1引入finally关键字1.3.2 采用finally释放Scanner资源1.3Java异常抛出处理1.3.1主动抛出异常1.4自定义异常类1.5综... 查看详情

java异常处理机制(代码片段)

java异常处理机制详解(代码片段)

java异常处理机制详解程序很难做到完美，不免有各种各样的异常。比如程序本身有bug，比如程序打印时打印机没有纸了，比如内存不足。为了解决这些异常，我们需要知道异常发生的原因。对于一些常见的异常，我们还可以提... 查看详情

java中的异常处理机制(代码片段)

文章目录异常处理机制编译时异常处理机制异常处理方式一异常处理方式二异常处理方式三运行时异常处理机制异常处理机制异常的默认处理流程如下:默认会在出现异常的代码那里自动的创建一个异常对象：ArithmeticException... 查看详情

java异常处理(代码片段)

java异常简介程序运行过程中出现不可以预料的错误和bug，导致程序中止或产生了错误的结果，这个现象就叫异常一、为什么要有异常处理机制？Java异常机制可以使程序中异常处理代码和正常业务代码分离，保证... 查看详情

异常处理(代码片段)

packagecn.kecheng;importjava.util.Scanner;/**异常:异常是指在程序的运行过程中所发生的不正常的情况，它会中断正在运行的程序异常处理机制:java中通过异常处理机制为程序提供异常处理的能力，保持程序继续运行而不中断！异常处理：... 查看详情

java异常处理机制(代码片段)

kotlin协程硬核解读(5.java异常本质&协程异常传播取消和异常处理机制)(代码片段)

...客】，未经博主允许不得以任何形式转载文章目录1.异常的本质1.1操作系统、程序、JVM、进程、线程1.2异常方法调用栈1.3java异常处理机制1.4小结2.Android异常处理机制3.协程异常3.1挂起函数的异常3.2throw&resumeWithException(e)3.3协... 查看详情

java中异常处理机制(代码片段)

文章目录一认识常见异常1除0异常（算术异常）2数组越界异常3空指针异常二异常的体系三异常的用法(try-catch语句)1概述与代码理解2注意事项3finally语句4异常的传递5throw与throws关键字四自定义异常注意事项结语一认识常见... 查看详情

springmvc--springmvc异常处理机制(代码片段)

1.SpringMVC异常处理机制1.1异常处理的思路1.2异常处理两种方式使用SpringMVC提供的简单异常处理器SimpleMappingExceptionResolver实现Spring的异常处理接口HandlerExceptionResolver自定义自己的异常处理器1.3简单异常处理器SimpleMappingExceptionResolvSpr... 查看详情

正文

java的异常处理机制(代码片段)

介绍 Java 中的异常

介绍 Error

介绍 Exception

Java 异常类的结构

如何处理函数抛出的异常

吞掉 or 抛出

受检异常 or 非受检异常

处理异常的原则

尽量不要捕获通用异常

不要生吞异常

异常处理时，性能开销大的地方

参考文章

java异常处理机制(代码片段)

异常处理机制详解(代码片段)

java之uncaughtexceptionhandler异常处理机制(代码片段)

java之uncaughtexceptionhandler异常处理机制(代码片段)

异常处理机制(代码片段)

教妹学java：异常处理机制(代码片段)

java异常处理机制(代码片段)

java异常处理机制(代码片段)

java异常处理机制(代码片段)

java异常处理机制详解(代码片段)

java中的异常处理机制(代码片段)

java异常处理(代码片段)

异常处理(代码片段)

java异常处理机制(代码片段)

java异常处理机制(代码片段)

kotlin协程硬核解读(5.java异常本质&协程异常传播取消和异常处理机制)(代码片段)

java中异常处理机制(代码片段)

springmvc--springmvc异常处理机制(代码片段)