java中如何實現異常處理

這期內容當中小編將會給大家帶來有關java中如何實現異常處理，文章內容豐富且以專業的角度為大家分析和敘述，閱讀完這篇文章希望大家可以有所收獲。

異常簡介

先上個圖，看一下常見的幾個異常類型。

所有的異常都來自于Throwable。Throwable有兩個子類，Error和Exception。

Error通常表示的是嚴重錯誤，這些錯誤是不建議被catch的。

注意這里有一個例外，比如ThreadDeath也是繼承自Error，但是它表示的是線程的死亡，雖然不是嚴重的異常，但是因為應用程序通常不會對這種異常進行catch，所以也歸類到Error中。

Exception表示的是應用程序希望catch住的異常。

在Exception中有一個很特別的異常叫做RuntimeException。RuntimeException叫做運行時異常，是不需要被顯示catch住的，所以也叫做unchecked Exception。而其他非RuntimeException的Exception則需要顯示try catch,所以也叫做checked Exception。

不要忽略checked exceptions

我們知道checked exceptions是一定要被捕獲的異常，我們在捕獲異常之后通常有兩種處理方式。

第一種就是按照業務邏輯處理異常，第二種就是本身并不處理異常，但是將異常再次拋出，由上層代碼來處理。

如果捕獲了，但是不處理，那么就是忽略checked exceptions。

接下來我們來考慮一下java中線程的中斷異常。

java中有三個非常相似的方法interrupt，interrupted和isInterrupted。

isInterrupted()只會判斷是否被中斷，而不會清除中斷狀態。

interrupted()是一個類方法，調用isInterrupted(true)判斷的是當前線程是否被中斷。并且會清除中斷狀態。

前面兩個是判斷是否中斷的方法，而interrupt（）就是真正觸發中斷的方法。

它的工作要點有下面4點：

1. 如果當前線程實例在調用Object類的wait（），wait（long）或wait（long，int）方法或join（），join（long），join（long，int）方法，或者在該實例中調用了Thread.sleep（long）或Thread.sleep（long，int）方法，并且正在阻塞狀態中時，則其中斷狀態將被清除，并將收到InterruptedException。

2. 如果此線程在InterruptibleChannel上的I / O操作中處于被阻塞狀態，則該channel將被關閉，該線程的中斷狀態將被設置為true，并且該線程將收到java.nio.channels.ClosedByInterruptException異常。

3. 如果此線程在java.nio.channels.Selector中處于被被阻塞狀態，則將設置該線程的中斷狀態為true，并且它將立即從select操作中返回。

4. 如果上面的情況都不成立，則設置中斷狀態為true。

看下面的例子：

    public void wrongInterrupted(){try{
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

上面代碼中我們捕獲了一個InterruptedException，但是我們僅僅是打印出了異常信息，并沒有做任何操作。這樣程序的表現和沒有發送一異常一樣，很明顯是有問題的。

根據上面的介紹，我們知道，interrupted()方法會清除中斷狀態，所以，如果我們自身處理不了異常的情況下，需要重新調用Thread.currentThread().interrupt()重新拋出中斷，由上層代碼負責處理，如下所示。

    public void correctInterrupted(){try{
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            Thread.currentThread().interrupt();
        }
    }

不要在異常中暴露敏感信息

遇到異常的時候，通常我們需要進行一定程度的日志輸出，從而來定位異常。但是我們在做日志輸出的時候，一定要注意不要暴露敏感信息。

下表可以看到異常信息可能會暴露的敏感信息：

除了敏感信息之外，我們還要做好日志信息的安全保護。

在處理捕獲的異常時，需要恢復對象的初始狀態

如果我們在處理異常的時候，修改了對象中某些字段的狀態，在捕獲異常的時候需要怎么處理呢？

    private int age=30;public void wrongRestore(){try{
            age=20;throw new IllegalStateException("custom exception!");
        }catch (IllegalStateException e){
            System.out.println("we do nothing");
        }
    }

上面的例子中，我們將age重置為20，然后拋出了異常。雖然拋出了異常，但是我們并沒有重置age，最后導致age最終被修改了。

整個restore的邏輯沒有處理完畢，但是我們部分修改了對象的數據，這是很危險的。

實際上，我們需要一個重置：

    public void rightRestore(){try{
            age=20;throw new IllegalStateException("custom exception!");
        }catch (IllegalStateException e){
            System.out.println("we do nothing");
            age=30;
        }
    }

不要手動完成finally block

我們在使用try-finally和try-catch-finally語句時，一定不要在finally block中使用return, break, continue或者throw語句。

為什么呢？

根據Java Language Specification（JLS）的說明，finally block一定會被執行，不管try語句中是否拋出異常。

在try-finally和try-catch-finally語句中，如果try語句中拋出了異常R，然后finally block被執行，這時候有兩種情況：

• 如果finally block正常執行，那么try語句被終止的原因是異常R。

• 如果在finally block中拋出了異常S，那么try語句被終止的原因將會變成S。

我們舉個例子：

public class FinallyUsage {public boolean wrongFinally(){try{throw new IllegalStateException("my exception!");
        }finally {
            System.out.println("Code comes to here!");return true;
        }
    }public boolean rightFinally(){try{throw new IllegalStateException("my exception!");
        }finally {
            System.out.println("Code comes to here!");
        }
    }public static void main(String[] args) {
        FinallyUsage finallyUsage=new FinallyUsage();
        finallyUsage.wrongFinally();
        finallyUsage.rightFinally();
    }
}

上面的例子中，我們定義了兩個方法，一個方法中我們在finally中直接return,另一方法中，我們讓finally正常執行完畢。

最終，我們可以看到wrongFinally將異常隱藏了，而rightFinally保留了try的異常。

同樣的，如果我們在finally block中拋出了異常，我們一定要記得對其進行捕獲，否則將會隱藏try block中的異常信息。

不要捕獲NullPointerException和它的父類異常

通常來說NullPointerException表示程序代碼有邏輯錯誤，是需要程序員來進行代碼邏輯修改，從而進行修復的。

比如說加上一個null check。

不捕獲NullPointerException的原因有三個。

1. 使用null check的開銷要遠遠小于異常捕獲的開銷。

2. 如果在try block中有多個可能拋出NullPointerException的語句，我們很難定位到具體的錯誤語句。

3. 最后，如果發生了NullPointerException，程序基本上不可能正常運行或者恢復，所以我們需要提前進行null check的判斷。

同樣的，程序也不要對NullPointerException的父類RuntimeException, Exception, or Throwable進行捕捉。

不要throw RuntimeException, Exception, or Throwable

我們拋出異常主要是為了能夠找到準確的處理異常的方法，如果直接拋出RuntimeException, Exception, 或者 Throwable就會導致程序無法準確處理特定的異常。

通常來說我們需要自定義RuntimeException, Exception, 或者 Throwable的子類，通過具體的子類來區分具體的異常類型。

不要拋出未聲明的checked Exception

一般來說checked Exception是需要顯示catch住，或者在調用方法上使用throws做申明的。

但是我們可以通過某些手段來繞過這種限制，從而在使用checked Exception的時候不需要遵守上述規則。

當然這樣做是需要避免的。我們看一個例子：

    private static Throwable throwable;private ThrowException() throws Throwable {throw throwable;
    }public static synchronized void undeclaredThrow(Throwable throwable) {

        ThrowException.throwable = throwable;try {
                ThrowException.class.newInstance();
            } catch (InstantiationException e) {
            } catch (IllegalAccessException e) {
        } finally {
            ThrowException.throwable = null;
        }
    }

上面的例子中，我們定義了一個ThrowException的private構造函數，這個構造函數會throw一個throwable,這個throwable是從方法傳入的。

在undeclaredThrow方法中，我們調用了ThrowException.class.newInstance()實例化一個ThrowException實例，因為需要調用構造函數，所以會拋出傳入的throwable。

因為Exception是throwable的子類，如果我們在調用的時候傳入一個checked Exception，很明顯，我們的代碼并沒有對其進行捕獲：

    public static void main(String[] args) {
        ThrowException.undeclaredThrow(new Exception("Any checked exception"));
    }

怎么解決這個問題呢？換個思路，我們可以使用Constructor.newInstance()來替代class.newInstance()。

try {
        Constructor constructor =
                    ThrowException.class.getConstructor(new Class<?>[0]);
            constructor.newInstance();
        } catch (InstantiationException e) {
        } catch (InvocationTargetException e) {
            System.out.println("catch exception!");
        } catch (NoSuchMethodException e) {
        } catch (IllegalAccessException e) {
        } finally {
            ThrowException.throwable = null;
        }

上述就是小編為大家分享的java中如何實現異常處理了，如果剛好有類似的疑惑，不妨參照上述分析進行理解。如果想知道更多相關知識，歡迎關注億速云行業資訊頻道。