只針對異常的情況才使用異常

本文是我們名為“ 高級Java ”的學院課程的一部分。

本課程旨在幫助您最有效地使用Java。 它討論了高級主題，包括對象創(chuàng)建，并發(fā)，序列化，反射等。 它將指導(dǎo)您完成Java掌握的旅程！ 在這里查看 ！

目錄

1.簡介 2.異常以及何時使用它們 3.已檢查和未檢查的異常 4.使用嘗試資源 5.異常和lambda 6.標準Java異常 7.定義自己的例外 8.記錄例外 9.異常和記錄 10.下一步是什么 11.下載源代碼

1.簡介

Java中的異常是在程序流中發(fā)出異常（或異常）情況信號的重要工具，可能會阻止其進一步發(fā)展。 從本質(zhì)上講，那些特殊情況可能是致命的（程序無法再運行，應(yīng)該終止）或可恢復(fù)（程序可能會繼續(xù)運行，盡管某些功能可能不可用）。

在本教程的這一部分中，我們將逐步介紹在Java中使用異常的典型場景，討論已檢查和未檢查的異常，并探討一些極端情況和有用的習慣用法。

2.異常以及何時使用它們

簡而言之，異常是某種事件（或信號），它們在程序執(zhí)行期間發(fā)生并中斷常規(guī)執(zhí)行流程。 導(dǎo)致引入異常的想法是對過去使用的錯誤代碼和狀態(tài)檢查技術(shù)的替代。 從那時起，異常被廣泛接受為處理包括Java在內(nèi)的許多編程語言中的錯誤情況的標準方法。

只有一個與異常處理相關(guān)的重要規(guī)則（不僅在Java中）：永遠不要忽略它們！ 每個異常都應(yīng)至少記錄一次（請參閱Exceptions和logging ），但永遠不要忽略。 盡管如此，在某些罕見的情況下，可以安全地忽略異常，因為實際上可以做很多事情（請參閱示例中的使用try-with-resources部分）。

另外，在本教程的第6部分“ 如何有效地編寫方法”中 ，我們討論了參數(shù)驗證和健全性檢查。 異常是這些實踐的關(guān)鍵部分：每種公共方法都應(yīng)在進行任何實際工作之前驗證所有必需的前提條件，如果某些前提條件未得到滿足，則提出適當?shù)睦鈼l件。

3.已檢查和未檢查的異常

Java語言中的異常管理與其他編程語言不同。 這主要是因為Java中有兩類異常： 選中的異常和未選中的異常。 有趣的是，這兩個類在某種程度上是人為的，是由Java語言規(guī)則及其編譯器強加的（但是JVM對它們沒有影響）。

根據(jù)經(jīng)驗，未經(jīng)檢查的異常用于表示與程序邏輯和所做假設(shè)有關(guān)的錯誤條件（無效參數(shù)，空指針，不支持的操作，等等）。 任何未經(jīng)檢查的異常都是RuntimeException的子類，這就是Java編譯器如何理解特定異常屬于未經(jīng)檢查的異常的類。

未經(jīng)檢查的異常不需要被調(diào)用方捕獲，也不需要作為方法簽名的一部分列出（使用throws關(guān)鍵字）。 NullPointerException是未經(jīng)檢查的異常的最著名的成員，這是Java標準庫中的聲明：

public class NullPointerException extends RuntimeException {public NullPointerException() {super();}public NullPointerException(String s) {super(s);} }

因此，檢查的異常表示程序無法直接控制的區(qū)域（如內(nèi)存，網(wǎng)絡(luò)，文件系統(tǒng)等）中的無效條件。 任何檢查到的異常都是Exception的子類。 與未檢查的異常相反，已檢查的異常必須被調(diào)用者捕獲，或者被列為方法簽名的一部分（使用throws關(guān)鍵字）。 IOException可能是檢查異常中最知名的一種：

public class IOException extends Exception {public IOException() {super();}public IOException(String message) {super(message);}public IOException(String message, Throwable cause) {super(message, cause);}public IOException(Throwable cause) {super(cause);} }

在當時，將已檢查和未檢查的異常分開聽起來是個好主意，但是多年來，事實證明，它引入了更多樣板代碼，而不是解決實際問題的漂亮代碼模式。 Java生態(tài)系統(tǒng)中出現(xiàn)的典型（不幸的是非常麻煩）模式是將未檢查的異常隱藏（或包裝）在未檢查的異常中，例如：

try {// Some I/O operation here } catch( final IOException ex ) {throw new RuntimeException( "I/O operation failed", ex ); }

這不是最好的選擇，但是如果精心設(shè)計自己的異常層次結(jié)構(gòu)，可能會減少開發(fā)人員需要編寫的樣板代碼數(shù)量。

值得一提的是，Java中還有另一類異常擴展了Error類（例如， OutOfMemoryError或StackOverflowError ）。 這些異常通常表示致命的執(zhí)行失敗，導(dǎo)致無法立即從此類錯誤情況中恢復(fù)，從而導(dǎo)致程序立即終止。

4.使用嘗試資源

拋出的任何異常都會導(dǎo)致一些所謂的堆棧展開和程序執(zhí)行流程的更改。 結(jié)果是與未封閉的本機資源（例如文件句柄和網(wǎng)絡(luò)套接字）有關(guān)的可能的資源泄漏。 Java中行為良好的典型I / O操作（直到版本7）需要使用強制性的finally塊來執(zhí)行清理，并且通常看起來像這樣：

public void readFile( final File file ) {InputStream in = null;try {in = new FileInputStream( file );// Some implementation here} catch( IOException ex ) {// Some implementation here} finally {if( in != null ) {try {in.close();} catch( final IOException ex ) {/* do nothing */}}} }

盡管如此， finally塊看起來確實很丑陋（不幸的是，此處無法做太多事情，因為在輸入流上調(diào)用close方法也可能導(dǎo)致IOException異常），無論嘗試關(guān)閉輸入流（并釋放背后的操作系統(tǒng)資源）發(fā)生了什么情況它）將被執(zhí)行。 在“ 異常以及何時使用它們 ”一節(jié)中，我們強調(diào)了一個事實，即永遠都不應(yīng)忽略異常，但是，用close方法拋出的異常可以說是從該規(guī)則中排除的一個例外。

幸運的是，自Java 7以來，該語言引入了一種名為try-with-resources的新結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)大大簡化了整體資源管理。 這是上面使用try-with-resources重寫的代碼片段：

public void readFile( final File file ) {try( InputStream in = new FileInputStream( file ) ) {// Some implementation here} catch( final IOException ex ) {// Some implementation here} }

為了在try-with-resources塊中使用，資源唯一需要擁有的就是接口AutoCloseable 。 在后臺Java編譯器將此構(gòu)造擴展為更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，但對開發(fā)人員而言，代碼看起來非常易讀和簡潔。 請在適當?shù)牡胤绞褂么朔浅７奖愕募夹g(shù)。

5.異常和lambda

在本教程的第3部分 ， 如何設(shè)計類和接口中 ，我們已經(jīng)討論了Java 8的最新和最出色的功能，特別是lambda函數(shù)。 但是，我們尚未深入研究許多實際用例，并且例外是其中之一。

毫無疑問，未檢查的異常可以按預(yù)期工作，但是Java的lambda函數(shù)語法不允許指定可能拋出的已檢查的異常（除非這些異常由@FunctionalInterface本身定義）。 以下代碼段將不會以編譯錯誤“未處理的異常類型IOException”進行編譯（可能會在第03行引發(fā)）：

public void readFile() {run( () -> {Files.readAllBytes( new File( "some.txt" ).toPath() );} );}public void run( final Runnable runnable ) {runnable.run();}

現(xiàn)在唯一的解決方案是在lambda函數(shù)體內(nèi)捕獲IOException異常，然后重新拋出適當?shù)腞untimeException異常（不要忘記將原始異常作為原因傳遞），例如：

public void readFile() {run( () -> {try {Files.readAllBytes( new File( "some.txt" ).toPath() );} catch( final IOException ex ) {throw new RuntimeException( "Error reading file", ex );}} ); }

聲明了許多功能接口，可以從其實現(xiàn)中引發(fā)任何異常，但是如果沒有（如Runnable），則將檢查的異常包裝（或捕獲）為非檢查的異常是唯一的方法。

6.標準Java異常

Java標準庫提供了大量有關(guān)異常的類，這些異常類被指定為覆蓋程序執(zhí)行期間發(fā)生的大多數(shù)通用錯誤。 下表列出了使用最廣泛的應(yīng)用程序，請在定義自己的應(yīng)用程序之前加以考慮。

例外類別	目的
NullPointerException	在需要對象的情況下嘗試使用null 。
IllegalArgumentException	方法已傳遞了非法或不適當?shù)膮?shù)。
IllegalStateException	方法已在非法或不適當?shù)臅r間被調(diào)用。
IndexOutOfBoundsException	某種索引（例如數(shù)組，字符串或向量）的索引超出范圍。
UnsupportedOperationException	不支持請求的操作。
ArrayIndexOutOfBoundsException	已使用非法索引訪問了數(shù)組。
ClassCastException	代碼已嘗試將對象強制轉(zhuǎn)換為不是實例的子類。
EnumConstantNotPresentException	試圖訪問一個enum的名稱和常量enum類型包含具有指定名稱的常量（ enums一直在本教程中， 部分5 如何以及何時使用枚舉和注解 ）。
NumberFormatException	嘗試將字符串轉(zhuǎn)換為數(shù)字類型之一，但是該字符串沒有適當?shù)母袷健?
StringIndexOutOfBoundsException	索引為負或大于字符串的大小。
IOException	發(fā)生了某種I / O異常。 此類是由失敗或中斷的I / O操作產(chǎn)生的異常的一般類別。

表1 –標準Java異常

7.定義自己的例外

Java語言使定義自己的異常類非常容易。 精心設(shè)計的異常層次結(jié)構(gòu)允許實施詳細的細粒度錯誤條件管理和報告。 與往常一樣，找到合適的平衡非常重要：太多的異常類會使開發(fā)復(fù)雜化，并浪費大量的代碼來捕獲異常或?qū)⑵鋫鞑サ蕉褩Ｖ小?

強烈建議所有用戶定義的異常都應(yīng)繼承自RuntimeException類，并且應(yīng)屬于未經(jīng)檢查的異常類（但是，規(guī)則中始終存在排除項）。 例如，讓我們定義異常以進行身份??驗證撥號：

public class NotAuthenticatedException extends RuntimeException {private static final long serialVersionUID = 2079235381336055509L;public NotAuthenticatedException() {super();}public NotAuthenticatedException( final String message ) {super( message );}public NotAuthenticatedException( final String message, final Throwable cause ) {super( message, cause );} }

此異常的目的是在信號插入過程中發(fā)出有關(guān)不存在或無效的用戶憑據(jù)的信號，例如：

public void signin( final String username, final String password ) {if( !exists( username, password ) ) {throw new NotAuthenticatedException("User / Password combination is not recognized" );} }

將信息性消息與異常一起傳遞始終是一個好主意，因為它有助于對生產(chǎn)系統(tǒng)進行故障排除。 同樣，如果異常是由于另一個特殊情況導(dǎo)致的，則應(yīng)使用cause構(gòu)造函數(shù)參數(shù)保留初始異常。 這將有助于找出問題的真正根源。

8.記錄例外

在本教程的第6部分 ， 如何有效地編寫方法中 ，我們介紹了Java方法的正確文檔。 在本節(jié)中，我們將花費更多時間討論如何使異常成為文檔的一部分。

如果方法作為其實現(xiàn)的一部分可能會引發(fā)檢查的異常，則它必須成為方法簽名的一部分（使用throws聲明）。 Java文檔工具分別具有@throws標記，用于描述這些異常。 例如：

/*** Reads file from the file system.* @throws IOException if an I/O error occurs.*/ public void readFile() throws IOException {// Some implementation here }

相反，正如我們從Checked和unchecked異常一節(jié)中所知道的那樣，未經(jīng)檢查的異常通常不聲明為方法簽名的一部分。 但是，記錄它們?nèi)匀皇且粋€非常好的主意，因此方法的調(diào)用者將意識到可能引發(fā)的異常（使用相同的@throws標記）。 例如：

/*** Parses the string representation of some concept.* @param str String to parse* @throws IllegalArgumentException if the specified string cannot be parsed properly* @throws NullPointerException if the specified string is null*/ public void parse( final String str ) {// Some implementation here }

請始終記錄您的方法可能引發(fā)的異常。 它將幫助其他開發(fā)人員從一開始就實施適當?shù)漠惓Ｌ幚砗突謴?fù)（后備）邏輯，從而避免他們對生產(chǎn)系統(tǒng)中的問題進行故障排除。

9.異常和記錄

日志記錄（ http://en.wikipedia.org/wiki/Logfile ）是或多或少復(fù)雜的Java應(yīng)用程序，庫或框架的重要組成部分。 它是應(yīng)用程序中發(fā)生的重要事件的日志，異常是此流程的關(guān)鍵部分。 在本教程的后面，我們可能會介紹Java標準庫提供的日志子系統(tǒng)，但是請記住，以后應(yīng)該正確記錄和分析異常，以便發(fā)現(xiàn)應(yīng)用程序中的問題并解決關(guān)鍵問題。

10.下一步是什么

在本教程的這一部分中，我們介紹了異常，這是Java語言的一個非常重要的功能。 我們已經(jīng)看到異常是Java中錯誤管理的基礎(chǔ)。 異常使處理和發(fā)信號通知錯誤情況非常容易，并且與錯誤代碼，標志和狀態(tài)相反，一旦發(fā)生，則不能忽略異常。 在下一部分中，我們將討論一個非常熱門和復(fù)雜的主題：Java中的并發(fā)和多線程編程。

11.下載源代碼

這是關(guān)于如何以及何時使用異常的課程。 您可以在此處下載源代碼： advanced-java-part-8

翻譯自: https://www.javacodegeeks.com/2015/09/how-and-when-to-use-exceptions.html

只針對異常的情況才使用異常

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的只针对异常的情况才使用异常_如何以及何时使用异常的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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