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

时间：2021-05-20

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

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); } }

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

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(); } } }

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：

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(); } } }

运行结果：

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：

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(); } } }

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：

// 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(); }

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

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); } } }

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

此时异常1就丢失了

或者这样写：

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; } } }

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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