一. 捕獲和處理異常

1. 概述

在Java中，如果某行或某幾行代碼有可能會拋出異常，我們此時就可以用try ... catch ... finally進(jìn)行捕獲處理。把可能發(fā)生異常的語句放在try { ... }語句中，然后使用catch語句捕獲對應(yīng)的Exception及其子類，把必須執(zhí)行的代碼放在finally語句中。接下來我們就來看看具體的代碼實現(xiàn)吧。

2. try-catch結(jié)構(gòu)

2.1 基本語法

首先我們來看看try-catch的基本語法：

try {
    // 可能發(fā)生異常的語句
} catch(Exception e) {
    // 處理異常語句
}

在上面的語法中，我們要把可能引發(fā)異常的語句封裝在try語句塊中，用于捕獲可能發(fā)生的異常。catch語句里的( )中，要傳入與try語句里匹配的異常類，指明catch語句可以處理的異常類型。

也就是說，如果此時try語句塊中發(fā)生了某個異常，那么這個相應(yīng)的異常對象就會被拋出，產(chǎn)生異常的這行代碼之后的其余代碼就不會再被執(zhí)行。然后catch語句就開始執(zhí)行，把try中拋出的異常對象進(jìn)行捕獲并處理。
當(dāng)然，如果try語句塊中沒有發(fā)生異常，那么try里的代碼就會正常執(zhí)行結(jié)束，而后面的catch就會被跳過。

這里我們需要注意：try...catch與if...else是不一樣的，try后面的花括號{ }不可以省略，即便try中只有一行代碼。同樣的，catch的花括號 { } 也不可以省略。另外，try語句塊中聲明的變量屬于局部變量，它只在try中有效，其它地方不能訪問該變量。

2.2 代碼實現(xiàn)

接下來設(shè)計一個代碼案例，來講解try-catch的用法：

/**
 * @author
 */
public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        //定義一個長度為3的數(shù)組
        int[] array = new int[3];
        try {
            //索引超出了數(shù)組長度，將會引發(fā)ArrayIndexOutOfBoundsException數(shù)組下標(biāo)越界異常
            array[3] = 1; 
            //發(fā)生異常后，這行代碼并不會執(zhí)行
            System.out.println("數(shù)組：" + array.toString());
        } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
            //指出異常的類型、性質(zhì)、棧層次及出現(xiàn)在程序中的位置
            e.printStackTrace();
            //輸出錯誤的原因及性質(zhì)
            System.out.println("數(shù)組越界：" + e.getMessage());
            //輸出異常的類型與性質(zhì)
            System.out.println("數(shù)組越界：" + e.toString());
        }
    }
}

在上面這段代碼中，小編在try語句中創(chuàng)建了一個長度為3的整數(shù)數(shù)組，并嘗試著將第4個位置上的元素值設(shè)為1。由于數(shù)組越界，這會引發(fā)代碼故障，java會拋出一個ArrayIndexOutOfBoundsException異常。由于發(fā)生了異常，所以后面的數(shù)組輸出語句就不會被執(zhí)行。

而我們在catch中接收了ArrayIndexOutOfBoundsException異常，這個異常與try中拋出的異常是一致的，所以代碼會跳轉(zhuǎn)到catch中進(jìn)行異常的處理。另外在上面的處理代碼塊中，我們可以通過Exception異常對象的以下方法，來獲取到相應(yīng)的異常信息。

• printStackTrace()方法：輸出異常棧信息，指出異常的類型、性質(zhì)、棧層次及出現(xiàn)在程序中的位置；
• getMessage()方法：輸出錯誤的性質(zhì)；
• toString()方法：輸出異常的類型與性質(zhì)。

3. 多重catch結(jié)構(gòu)

我們在編寫java代碼時，多行語句有可能會產(chǎn)生多個不同的異常，你們面對這個多個異常該怎么處理呢？其實我們可以使用多重catch語句來分別處理多個異常。

3.1 基本語法

多重catch語句的基本語法格式如下：

try {
    // 可能會發(fā)生異常的語句
} catch(ExceptionType e) {
    // 處理異常語句
} catch(ExceptionType e) {
    // 處理異常語句
} catch(ExceptionType e) {
    // 處理異常語句
	...
}

當(dāng)存在多個catch代碼塊時，只要有一個catch代碼塊捕獲到一個異常，其它的catch代碼塊就不再進(jìn)行匹配。但是我們要注意，當(dāng)捕獲的多個異常類之間存在父子關(guān)系時，一般是先捕獲子類，再捕獲父類。所以我們在編寫代碼時，要把子類異常放在父類異常的前面，否則子類就會捕獲不到。

3.2 代碼實現(xiàn)

接下來給大家設(shè)計了一個利用IO流讀取文件內(nèi)容的案例，這段代碼就可能會出現(xiàn)兩個異常。

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
/**
 * @author 一一哥Sun
 */
public class Demo02 {
    //多重catch語句
    public static void main(String[] args) {
        //定義一個緩沖流對象，以后在IO流階段壹哥會細(xì)講
        BufferedReader reader = null;
        try {
            //對接一個file.txt文件，該文件可能不存在
            reader = new BufferedReader(new FileReader("file.txt"));
            //讀取文件中的內(nèi)容。所有的IO流都可能會產(chǎn)生IO流異常
            String line = reader.readLine();
            while (line != null) {
                System.out.println(line);
                line = reader.readLine();
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
        	//處理文件不存在時的異常
            System.out.println("文件不存在：" + e.getMessage());
        } catch (IOException e) {
        	//處理IO異常
            System.out.println("讀取文件失敗：" + e.getMessage());
        } 
	}
}

在這段代碼中，我們嘗試打開一個名為file.txt的文件，并逐行讀取其內(nèi)容。如果該文件不存在或讀取失敗，程序?qū)谙鄳?yīng)的catch塊中處理異常，并打印出異常消息。具體地來說，就是try代碼塊的第16行代碼調(diào)用了FileReader的構(gòu)造方法，這里有可能會發(fā)生FileNotFoundException異常。而第18行調(diào)用BufferedReader輸入流的readLine()方法時，有可能會發(fā)生IOException異常。

因為FileNotFoundException異常是IOException異常的子類，所以我們應(yīng)該先捕獲 FileNotFoundException異常，即第23行代碼；后捕獲IOException異常，即第26行代碼。但是如果我們將FileNotFoundException和IOException異常的捕獲順序進(jìn)行調(diào)換，那么捕獲FileNotFoundException異常的代碼塊永遠(yuǎn)也不會執(zhí)行，所以FileNotFoundException異常也永遠(yuǎn)不會被處理。當(dāng)然，如果多個異常之間沒有父子關(guān)系，則其順序就無所謂了。

4. try-catch-finally結(jié)構(gòu)

在上面的代碼中，我們涉及到了IO流的相關(guān)內(nèi)容，這一塊我們還沒有開始進(jìn)行學(xué)習(xí)，會在以后給大家進(jìn)行詳細(xì)地講解。

IO流屬于一種比較消耗物理資源的API，使用完之后應(yīng)該把IO流進(jìn)行關(guān)閉，否則就可能會導(dǎo)致物理資源被過多的消耗。那么我們該在哪里關(guān)閉IO流呢？有的人會說，我們可以在try語句塊執(zhí)行完正常的功能后關(guān)閉IO流。但是大家要知道，try語句塊和catch語句塊有可能因為異常并沒有被完全執(zhí)行，那么try里打開的這些物理資源到底要在哪里回收呢？

為了確保這些物理資源一定可以被回收，異常處理機(jī)制給我們提供了finally代碼塊，且Java 7之后又提供了自動資源管理(Automatic Resource Management)技術(shù)，更是可以優(yōu)雅地解決資源回收的問題。

4.1 基本語法

無論是否發(fā)生異常，finally里的代碼總會被執(zhí)行。在 finally代碼塊中，我們可以執(zhí)行一些清理等收尾善后性質(zhì)的代碼，其基本語法格式如下：

try {
    // 可能會發(fā)生異常的語句
} catch(ExceptionType e) {
    // 處理異常語句
} finally {
    // 執(zhí)行清理代碼塊，這里的代碼肯定會被執(zhí)行到，除非極特殊的情況發(fā)生
}

上面的代碼中，無論是否發(fā)生了異常(除極特殊的情況外，比如提前調(diào)用了System.exit()退出虛擬機(jī)的方法)，finally語句塊中的代碼都會被執(zhí)行。另外，finally語句也可以直接和try語句配合使用，其語法格式如下：

try {
    // 邏輯代碼塊
} finally {
    // 清理代碼塊
}

我們在使用try-catch-finally語句時要注意以下幾點：

在異常處理的語法結(jié)構(gòu)中，只有try是必需的。如果沒有try代碼塊，則不能有后面的catch和finally；

雖然catch塊和finally塊是可選的，但也不能只有try塊，catch塊和finally塊至少要出現(xiàn)其中之一，也可以同時出現(xiàn)；

可以有多個catch塊，捕獲父類異常的catch塊，必須位于捕獲子類異常的后面；

多個catch塊必須位于try塊之后，finally塊必須位于所有的catch塊之后；

只有finally與try語句塊的語法格式，這種情況會導(dǎo)致異常的丟失，所以并不常見；

通常情況下，我們不應(yīng)該在finally代碼塊中使用return或throw等會導(dǎo)致方法終止的語句，否則這將會導(dǎo)致try和catch代碼塊中的return和throw語句失效。

尤其是try-catch-finally與return的結(jié)合，是我們面試時的一個考點哦。有些面試官會賤賤地問你try-catch-finally中如果有return，會發(fā)生什么，請大家自行做個實驗吧。

4.2 代碼實現(xiàn)

接下來在之前的案例基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，引入finally代碼塊：

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
/**
 * @author 
 */
public class Demo03 {
    //try-catch-finally語句
    public static void main(String[] args) {
        //定義一個緩沖流對象，以后在IO流階段壹哥會細(xì)講
        BufferedReader reader = null;
        try {
        	//對接一個file.txt文件，該文件可能不存在
            reader = new BufferedReader(new FileReader("file.txt"));
            //讀取文件中的內(nèi)容。所有的IO流都可能會產(chǎn)生IO流異常
            String line = reader.readLine();
            while (line != null) {
                System.out.println(line);
                line = reader.readLine();
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
        	//處理文件不存在時的異常
            System.out.println("文件不存在：" + e.getMessage());
        } catch (IOException e) {
            //處理IO異常
            System.out.println("讀取文件失敗：" + e.getMessage());
        } finally {
            try {
                //在finally代碼塊中也可以進(jìn)行try-catch的操作
                if (reader != null) {
                	//關(guān)閉IO流
                    reader.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                System.out.println("關(guān)閉文件失敗：" + e.getMessage());
            }
        }
	}
}

在這段代碼中，我們嘗試打開一個名為file.txt的文件，并逐行讀取其內(nèi)容。如果文件不存在或讀取失敗，程序?qū)⒃谙鄳?yīng)的catch塊中處理異常，并打印出異常消息。無論是否發(fā)生異常，程序都會在finally塊中關(guān)閉文件。

4.3 小結(jié)

在try-catch-finally組合的結(jié)構(gòu)中，其執(zhí)行流程如下圖所示：

根據(jù)該流程可知，try-catch-finally語句塊的執(zhí)行情況可以細(xì)分為以下幾種情況：

如果try代碼塊中沒有拋出異常，則執(zhí)行完try代碼塊后會直接執(zhí)行finally代碼塊；

如果try代碼塊中拋出了異常，并被catch子句捕捉，則終止try代碼塊的執(zhí)行，轉(zhuǎn)而執(zhí)行相匹配的 catch代碼塊，之后再執(zhí)行 finally代碼塊；

如果try代碼塊中拋出的異常沒有被任何catch子句捕獲到，將會直接執(zhí)行finally代碼塊中的語句，并把該異常傳遞給該方法的調(diào)用者；

如果在finally代碼塊中也拋出了異常，則會把該異常傳遞給該方法的調(diào)用者。

二. 結(jié)語

至此，就把今天的內(nèi)容講解完畢了，通過今天的內(nèi)容，大家要注意以下幾點：

• try...catch與if...else是不一樣的，try后面的花括號{ }不可以省略，即便try中只有一行代碼；
• 同樣的，catch的花括號 { } 也不可以省略；
• 當(dāng)捕獲的多個異常類之間存在父子關(guān)系時，一般是先捕獲子類，再捕獲父類；
• 在異常處理的語法結(jié)構(gòu)中，只有try是必需的。如果沒有try代碼塊，則不能有后面的catch和finally。

以上就是學(xué)習(xí)Java之異常到底該如何捕獲和處理的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Java異常捕獲和處理的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！