Java异常处理机制(基础知识)

Java语言提供了相对完善的异常处理机制。注意，这里的异常实际上包含了后面要说的“错误”和“异常”，即Error和Exception。

一、Java异常分类

错误和异常

在Java中，所有的错误和异常有一个共同的祖先 Throwable类，这意味着这些错误和异常可以被捕获（catch）和抛出（throw）。Throwable的两个重要子类：Error（错误）和Exception（异常），此二者是有区别的。

Error：程序无法处理的、比较严重的错误，一般会使得JVM处于非正常且不可恢复的状态，如常见的OutOfMemoryError、StackOverflowError等。Error是不可查的。

Exception：是可以用针对性的代码处理的异常。

一言以蔽之：Error不可被程序本身处理，Exception可以被程序本身处理。

编译时异常和运行时异常

Exception有两类子类，即RuntimeException和非RuntimeException。RuntimeException即运行时异常，非RuntimeException就是编译时异常。它们又分别可被叫做不受检异常和受检异常，此二者是有区别的。

编译时异常（受检异常）：编译器要求必须写相应代码去处理此类异常，否则不能通过编译。Java把一些比较常见的异常设计为编译时异常，如FileNotFoundException、ClassNotFoundException和SQLException等。

运行时异常（不受检异常）：编译器不强制对这些异常进行处理，当然也可以处理。

二、Java异常处理机制

Java的异常处理机制为：抛出异常，捕获异常。

抛出异常：抛出异常有两种方式：发生异常时由运行时系统自动抛出、程序员手动抛出（throws xxxException）。对于系统抛出的异常，当一个方法引发异常时，方法会创建异常对象并交付运行时系统，异常对象中包含了异常类型和异常出现时的程序状态等异常信息。运行时系统负责寻找处置异常的代码并执行之。对于手动抛出的异常，是程序员通过throw xxxException抛出。

捕获异常：方法抛出异常之后，运行时系统将转而寻找合适的异常处理器（exception handler）。潜在的异常处理器是异常发生时依次存留在调用栈中的方法的集合。当异常处理器所能处理的异常类型与方法抛出的异常类型相符时，即为合适的异常处理器。运行时系统从发生异常的方法开始，依次回查调用栈中的方法，直至找到含有合适异常处理器的方法并执行。当运行时系统遍历调用栈而未找到合适的异常处理器，则运行时系统终止。同时，意味着Java程序的终止。

对于系统抛出的异常，有两种处理方式：自己处理或者向上抛。

1. 自己处理：try-catch，在catch字句中处理。

2. 向上抛：

2.1 try-catch，在catch字句中打印日志、生成新的更具可读性的异常对象并throw出去，并在方法名后面声明抛出。

2.2 不try-catch，方法名后面声明抛出，这时候抛出去的时原始异常对象。

对于手动抛出的异常，直接在方法名后面声明抛出就行了，其实也可以利用try-catch，但是你自己手动抛出了异常，又自己捕获住，何所为？

三、try-catch

关键词try后的一对大括号将一块可能发生异常的代码包起来，称为监控区域。Java方法在运行过程中出现异常，则创建异常对象。将异常抛出监控区域之外，由Java运行时系统试图寻找匹配的catch子句以捕获异常。若有匹配的catch子句，则运行其异常处理代码，try-catch语句结束。

　　匹配的原则是：如果抛出的异常对象属于catch子句的异常类，或者属于该异常类的子类，则认为生成的异常对象与catch块捕获的异常类型相匹配。

需要注意的是，一旦某个catch捕获到匹配的异常类型，将进入异常处理代码。一经处理结束，就意味着整个try-catch语句结束。其他的catch子句不再有匹配的机会。

try-catch后面的代码：如果catch匹配到了try中抛出的异常，且进行了处理、不再抛出、没有产生新的异常，则try-catch结束后还会执行后面的代码。否则，不执行。

四、try-catch-finally

无论是否出现异常，finally子句都会执行。try-catch-finally执行顺序和规则。

1) 当try没有捕获到异常时：try语句块中的语句逐一被执行，程序将跳过catch语句块，执行finally语句块和其后的语句；

　　2) 当try捕获到异常，catch语句块的异常类型不匹配：此异常将会抛给JVM处理，finally语句块里的语句还是会被执行，但finally语句块后的语句不会被执行；

　　3) 当try捕获到异常，catch语句块的异常类型匹配：在try语句块中是按照顺序来执行的，当执行到某一条语句出现异常时，程序将进入第一个匹配的catch语句块，而try语句块中，出现异常之后的语句也不会被执行，catch语句块执行完后，执行finally语句块里的语句，最后执行finally语句块后的语句；

4) 若在try或catch中有return且能被执行到时，在return之前会先执行finally子句。注意，在进入finally之前会先把return后的表达式计算出并保存起来，finally执行之后，回去将此值返回，所以函数返回值是在finally执行前就已确定的。不过，如果finally中也有return，那么程序在finally中就提前返回了，返回值也不会是try或catch中保存的值。故finally中最好不要包含return，否则程序会提前退出。

参考文章

深入理解Java异常处理机制 - 张顺海 - 博客园

有return的情况下try catch finally的执行顺序 - 张顺海 - 博客园