java核心技术-I-7-异常、断言和日志

Java PV:

异常分类

在Java程序设计语言中，所有异常对象都是派生于Throwable类的一个类实例。

继承关系图如下：

错误类继承

可以看到Throwable异常被分为两大类：

  • Error：表示Java运行时系统的内部错误和资源耗尽错误。
  • Exception：程序运行的异常，一般我们能操作的都是这种错误。

RuntimeException 一般是编程错误导致的。

派生于RuntimeException的异常包括以下问题：

  • 错误的强制转换
  • 数组访问越界
  • 访问null指针

IOException的异常包括以下问题：

  • 试图超越文件末尾继续读取数据
  • 试图打开一个不存在的文件
  • 试图根据给定的字符串查找Class对象，而这个字符串表示的类并不存在

如果出现RuntimeException，那么就一定是你的问题。

所以这句话有一定的根据（当然错误也可能出现在你引用的库中）

Java语言规范将派生于Error类或RuntimeException类的所有异常称为非检查型（unchecked）异常，所有其他的异常称为检查型（check）异常。

抛出异常

可以通过throw关键字来抛出异常。

Java在库中定义了很多错误类型，我们可以通过查阅文档来获得相应的错误类型。（当然我们也可以定义自己的错误类型）

示例如下：

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public void method1(){
    ///do something
    throw new EOFExcepiton();
}

创建异常类

我们可以通过继承Exception类或者其子类来创建单独的异常类。

基本示例如下：

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public class MyException extends Exception{
	
}

Throwable类中定义了很多成员，其中主要有message:String和cause:Throwable。而Exception也根据其提供了4个构造方法。

  • 无参构造器
  • 只含message的构造器
  • 只含cause的构造器
  • 包含message和cause的构造器

所以我们也可以这样定义

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package test.mw.ExceptionTest;

public class MyException extends Exception{

	public MyException() {
		super();
		// TODO Auto-generated constructor stub
	}

	public MyException(String message, Throwable cause) {
		super(message, cause);
		// TODO Auto-generated constructor stub
	}

	public MyException(String message) {
		super(message);
		// TODO Auto-generated constructor stub
	}

	public MyException(Throwable cause) {
		super(cause);
		// TODO Auto-generated constructor stub
	}
	
}

捕获异常

如果发生了某个异常，但没有任何地方捕获这个异常，程序就会停止，并且会在控制面板上打印一个消息：包括这个异常的信息和调用堆栈。

捕获异常

可以通过

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try{
    // normal code
}catch(Exception e){
    // code for handling the exception
}finaly{
    // code need to be execeuted anyway
}

来捕获异常，其含义如下：

  1. 如果normal code发生错误，则错误后的代码都不会被执行。
  2. 将错误传递到catch块中进行处理
  3. finally中的代码无论如何都会执行（normal code发生错误或不发生错误都会执行）

如果normal code中可能发生的错误不只一个。我们可以通过以下两种方式来进行处理：

  • 添加多个catch块来分别处理
  • 使用catch(Exception1 | Exception2 | Exception3 e)的格式来捕获多个错误。
  • 使用catch(Exception e)来通过多态来捕获所有可能的异常。（这里即使发生错误，也会在控制台打印出具体的类名，而不是Exception）。

再次抛出异常

一般来说，我们可以再次抛出异常。而在最外围来捕获所有的异常。其有两种形式：

  • 在catch中捕获到后再次抛出。

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    try{
        // code
    }catch(Exception e){
        throw e;
    }

  • 直接在方法上抛出错误。

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    public void String save()  throws Exception{
        // code
    }

try…with-Resource语句

有时我们需要在try语句中打开一些资源，并且最后必须关闭，我们通常会使用finally语句来实现。如：

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try{
    source.open();
}catch(Exception e){
    ///handle
}finally{
    source.close();
}

在Java7之后，可以用try...with-Resource语句来关闭资源，前提是这个资源实现了AutoCloseable接口。格式如下：

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try(Resource res = ...){
    //res is accessible in the scope
}

在try语句退出之后，会自动调用res.close()。

也可以指定多个资源：

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try(Resource res1 = new Resource();
    Resource res2 = new Resource();
   ){
    //res1 and res2 is include in the scope
}

使用异常的技巧

  1. 异常处理不能代替简单的判断：即能用if判断是否出现异常的，就不直接用异常。
  2. 不要过分的细化异常。
  3. 不要只捕获Exception或者Throwable，因为这对代码阅读并不友好，无法直接判断可能出现的错误。
  4. 不要对异常进行静默处理。即catch必须做点什么，而不是仅捕获，什么都不做。
  5. 并不一定要捕获所有异常，有时候抛出到外层是更好的选择（可以在外层做统一处理）。

断言

有时候我们需要在测试期间加入一些判断，如果条件不成立，则退出程序。但是在正式版本中，将会删除这部分代码，这是很麻烦的。

所以引入了断言机制，其格式如下：

  1. assert conditon;：如果condition为false，则退出程序，并抛出AssertionError。
  2. assert condition : expresssion：如果condition为false，则退出程序，并抛出AssertionError，并且信息为expression。

启用断言

断言默认是被禁用的。。

启用断言需要加上vm关键字：-ea或者-enableassertions。

也可以使用-desableassertions或-da来禁止断言。

idea或eclipse中可以在环境参数中配置。

启用或禁用断言是类加载器的功能。断言被禁用时，类加载器会去除断言代码，因此不会降低程序运行时的代码。

日志

在Java程序中，我们经常需要打印中间信息。

我们通常使用System.out.print来进行打印。

但是其具有很多缺点。相较于直接输出，日志API有以下 优点：

  • 日志分级。并且可以分级打印特定日志级别下的信息。
  • 可以很简单的禁止日志记录。
  • 可以将日志信息打印到控制台或保存在文件中。
  • 可以对所有日志进行过滤。
  • 可以单独的格式化日志信息。
  • 可以单独的配置日志设置。

Java从1.5开始，在java.util下增加了Logger类。但是这个类已经很少有人使用。使用Log4j的更多，所以这里不详细介绍。

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