Java™ 教程（如何抛出异常）

zhangwang 发布于2019-08-19 11:35 / 2972人阅读

如何抛出异常

在捕获异常之前，某些代码必须抛出一个，任何代码都可能抛出异常：你的代码，来自其他人编写的包中的代码，例如Java平台附带的包或Java运行时环境，无论抛出什么异常，它总是使用throw语句抛出。

你可能已经注意到，Java平台提供了许多异常类，所有类都是Throwable类的后代，并且所有类都允许程序区分在程序执行期间可能发生的各种类型的异常。

你还可以创建自己的异常类来表示你编写的类中可能出现的问题，实际上，如果你是程序包开发人员，则可能必须创建自己的一组异常类，以允许用户将程序包中可能发生的错误与Java平台或其他程序包中发生的错误区分开来。

你还可以创建链式异常，有关更多信息，请参阅“链式异常”部分。

throw语句

所有方法都使用throw语句抛出异常，throw语句需要一个参数：一个throwable对象，Throwable对象是Throwable类的任何子类的实例，这是一个throw语句的例子。

throw someThrowableObject;

让我们看一下上下文中的throw语句，以下pop方法取自实现公共堆栈对象的类，该方法从堆栈中删除顶部元素并返回该对象。

public Object pop() {
    Object obj;

    if (size == 0) {
        throw new EmptyStackException();
    }

    obj = objectAt(size - 1);
    setObjectAt(size - 1, null);
    size--;
    return obj;
}

pop方法检查堆栈上是否有任何元素，如果堆栈为空（其大小等于0），则pop实例化一个新的EmptyStackException对象（java.util的成员）并抛出它，本章中的创建异常类部分介绍了如何创建自己的异常类，现在，你需要记住的是，你只能抛出从java.lang.Throwable类继承的对象。

请注意，pop方法的声明不包含throws子句，EmptyStackException不是已检查的异常，因此不需要pop来声明它可能发生。

Throwable类及其子类

从Throwable类继承的对象包括直接后代（直接从Throwable类继承的对象）和间接后代（从Throwable类的子级或孙级继承的对象），下图说明了Throwable类的类层次结构及其最重要的子类，如你所见，Throwable有两个直接后代：Error和Exception。

Error类

当发生Java虚拟机中的动态链接故障或其他硬故障时，虚拟机抛出Error，简单程序通常不会捕获或抛出Errors。

Exception类

大多数程序抛出并捕获从Exception类派生的对象，Exception表示发生了问题，但这不是一个严重的系统问题，你编写的大多数程序将抛出并捕获Exception而不是Error。

Java平台定义了Exception类的许多后代，这些后代表示可能发生的各种类型的异常。例如，IllegalAccessException表示无法找到特定方法，NegativeArraySizeException表示程序试图创建负大小的数组。

一个Exception子类RuntimeException保留用于指示错误使用API的异常，运行时异常的一个示例是NullPointerException，当方法尝试通过空引用访问对象的成员时发生，未经检查的异常 — 争议部分讨论了为什么大多数应用程序不应抛出运行时异常或RuntimeException子类。

链式异常

应用程序通常会通过抛出另一个异常来响应异常，实际上，第一个异常导致第二个异常，了解一个异常何时导致另一个异常非常有用，链式异常有助于程序员执行此操作。

以下是Throwable中支持链式异常的方法和构造函数。

Throwable getCause()
Throwable initCause(Throwable)
Throwable(String, Throwable)
Throwable(Throwable)

initCause和Throwable构造函数的Throwable参数是导致当前异常的异常，getCause返回导致当前异常的异常，initCause设置当前异常的原因。

以下示例显示如何使用链式异常。

try {

} catch (IOException e) {
    throw new SampleException("Other IOException", e);
}

在此示例中，捕获IOException时，会创建一个新的SampleException异常，并附加原始原因，并将异常链抛出到下一个更高级别的异常处理程序。

访问堆栈跟踪信息

现在让我们假设更高级别的异常处理程序想要以自己的格式转储堆栈跟踪。

定义：堆栈跟踪提供有关当前线程的执行历史记录的信息，并列出在发生异常时调用的类和方法的名称，堆栈跟踪是一种有用的调试工具，通常在抛出异常时可以利用它。

以下代码显示如何在异常对象上调用getStackTrace方法。

catch (Exception cause) {
    StackTraceElement elements[] = cause.getStackTrace();
    for (int i = 0, n = elements.length; i < n; i++) {       
        System.err.println(elements[i].getFileName()
            + ":" + elements[i].getLineNumber() 
            + ">> "
            + elements[i].getMethodName() + "()");
    }
}

Logging API

下一个代码段记录catch块中发生异常的位置，但是，它不是手动解析堆栈跟踪并将输出发送到System.err()，而是使用java.util.logging包中的日志记录工具将输出发送到文件。

try {
    Handler handler = new FileHandler("OutFile.log");
    Logger.getLogger("").addHandler(handler);
    
} catch (IOException e) {
    Logger logger = Logger.getLogger("package.name"); 
    StackTraceElement elements[] = e.getStackTrace();
    for (int i = 0, n = elements.length; i < n; i++) {
        logger.log(Level.WARNING, elements[i].getMethodName());
    }
}

创建异常类

当面对选择要抛出的异常类型时，你可以使用其他人编写的异常 — Java平台提供了许多可以使用的异常类 — 或者你可以编写自己的异常类，如果你对以下任何问题的回答是肯定的，你应该编写自己的异常类；否则，你可能会使用别人的。

你是否需要Java平台中未表示的异常类型？

如果他们可以将你的异常与其他供应商编写的类别所引发的异常区分开来，它会帮助用户吗？

你的代码是否会抛出多个相关的异常？

如果你使用其他人的异常，用户是否可以访问这些异常？一个类似的问题是，你的包是否应该独立且自包含？

一个例子

假设你正在编写链表类，该类支持以下方法，其中包括：

objectAt(int n) — 返回列表中第n个位置的对象，如果参数小于0或大于列表中当前对象的数量，则引发异常。

firstObject() — 返回列表中的第一个对象，如果列表不包含任何对象，则抛出异常。

indexOf(Object o) — 在列表中搜索指定的Object并返回其在列表中的位置，如果传递给方法的对象不在列表中，则抛出异常。

链表类可以抛出多个异常，并且能够通过一个异常处理程序捕获链表所引发的所有异常会很方便，此外，如果你计划在包中分发链表，则应将所有相关代码打包在一起，因此，链表应该提供自己的一组异常类。

下图说明了链表抛出的异常的一个可能的类层次结构。

选择超类

任何Exception子类都可以用作LinkedListException的父类，但是，快速浏览这些子类就会发现它们不合适，因为它们太专业化或与LinkedListException完全无关，因此，LinkedListException的父类应该是Exception。

你编写的大多数applet和应用程序都会抛出Exception对象，Error通常用于系统中严重的硬错误，例如阻止JVM运行的错误。

对于可读代码，最好将字符串Exception附加到从Exception类继承（直接或间接）的所有类的名称。

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