Java笔记七——异常处理

Java的异常

错误类型

用户造成的：输入了不匹配的数据类型、程序想要读取文件时用户已经删除了
随机出现、不可避免：断网无法连接服务器、没有打印机、内存耗尽
Java语言内置了一套异常处理机制，总是用异常来处理错误
异常是一种class，可以在任何地方跑出，只需要在上层捕获，异常继承机制如下：

Error

Error表示严重错误

OutOfMemoryError:内存耗尽
NoClassDefFoundError:无法加载某个Class
StackOverflowError：栈溢出

Exception

Exception表示运行时错误
有些异常是编写程序时候一定要处理的一部分（可以预见的异常）例如

NumberFormatException:数值类型的格式错误
FileNotFoundException:未找到文件
SocketException:读取网络失败
有些异常时程序逻辑编写不对（程序员的锅）:好好改代码吧！例如：
NullPointerException:对某个null对象调用方法或者字段
IndexOutOfBoundsException:数组索引越界

Exception分为两大类：

RuntimeException以及它的子类——不强制捕获
RuntimeException表示运行时异常：JVM正常运行期间可以抛出（throw）的异常。未检查的异常（不强制try-catch，编译也可以通过）
非RuntimeException（包括IOException等）——必须捕获的异常（Checked Exception）

捕获异常

使用try…catch语句，可能发生的异常放在try块中，catch块捕获对应的Exception及其子类

// try...catch
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.util.Arrays;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        byte[] bs = toGBK("中文");
        System.out.println(Arrays.toString(bs));
    }

    static byte[] toGBK(String s) {
        try {
            // 用指定编码转换String为byte[]:
            return s.getBytes("GBK");
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            // 如果系统不支持GBK编码，会捕获到UnsupportedEncodingException:
            System.out.println(e); // 打印异常信息
            return s.getBytes(); // 尝试使用用默认编码
        }
    }
}

很多方法如getBytes在定义的时候使用throws ***表示该方法可能抛出的异常类型。调用方在调用的时候必须强制捕获（或者继续throws，在更高的调用层捕获），不处理的话编译不会通过的。
所有异常都可以调用printStackTrace()方法打印异常栈
···
static byte[] toGBK(String s) {
try {
return s.getBytes(“GBK”);
} catch (UnsupportedEncodingException e) {
// 先记下来再说:
e.printStackTrace();
}
return null;
···
小结
Java使用异常来表示错误，并通过try … catch捕获异常；
Java的异常是class，并且从Throwable继承；
Error是无需捕获的严重错误，Exception是应该捕获的可处理的错误；
RuntimeException无需强制捕获，非RuntimeException（Checked Exception）需强制捕获，或者用throws声明；
不推荐捕获了异常但不进行任何处理。

多catch语句

每个catch分别捕获对应的Exception及其子类，JVM捕获到异常后，从上到下匹配catch语句，匹配之后就执行catch块，多catch语句只有一个被执行，所以catch语句顺序很重要，应该按照子类在前来书写

public static void main(String[] args) {
    try {
        process1();
        process2();
        process3();
    } catch (UnsupportedEncodingException e) {
        System.out.println("Bad encoding");
    } catch (IOException e) {
        System.out.println("IO error");
    }
}

UnsupportedEncodingException是IOException的子类

finallly语句

finally语句块有无错误都会被执行(finally语句非必须，总是最后执行)
try-catch-finally
某些情况下，可以没有catch，只使用try … finally结构。例如：

void process(String file) throws IOException {
    try {
        ...
    } finally {
        System.out.println("END");
    }
}

方法throws了异常，等到上层捕获，所以这里可以不写catch块
可以一次捕获多个异常catch (IOException | NumberFormatException e)
如果处理的代码一样的话

抛出异常

异常的传播

某个方法抛出异常，当前方法没有捕获就会被抛到更高的调用层直到遇到某个try-catch被捕获为止：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            process1();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();//打印异常栈信息
        }
    }

    static void process1() {
        process2();
    }

    static void process2() {
        Integer.parseInt(null); // 会抛出NumberFormatException
    }
}

抛出异常

void process2(String s) {
    if (s==null) {
        throw new NullPointerException();
    }
}

catch某个异常后，还可以在catch子句中抛出新异常（留给上头烦恼啦），相当于异常类型“转换”了：

void process1(String s) {
    try {
        process2();
    } catch (NullPointerException e) {
        throw new IllegalArgumentException();
    }
}

void process2(String s) {
    if (s==null) {
        throw new NullPointerException();
    }
}

————————————我是一条分割线—————————————————
这部分内容不太会，等之后再来填坑吧
调用printStackTrace()可以打印异常的传播栈，对于调试非常有用；
捕获异常并再次抛出新的异常时，应该持有原始异常信息；
通常不要在finally中抛出异常。如果在finally中抛出异常，应该原始异常加入到原有异常中。调用方可通过Throwable.getSuppressed()获取所有添加的Suppressed Exception。

自定义异常

在这里插入图片描述
抛出异常时，尽量复用JDK已定义的异常类型；
自定义异常体系时，推荐从RuntimeException派生“根异常”，再派生出业务异常；
自定义异常时，应该提供多种构造方法。

NullPointerException

NullPointerException即空指针异常，null对象调用其方法或者字段就会产生NullPointerException。
好的编码习惯可以减少这个异常

private String name = "";//使用空字符串初始化而不是默认的null

Java 14开始，如果产生了NullPointerException，JVM会给出详细信息说明null对象是谁

使用断言

assert关键字实现断言，断言是一种调试方式
语句assert x >= 0;即为断言，断言条件x >= 0预期为true。如果计算结果为false，则断言失败，抛出AssertionError。
使用assert语句时，还可以添加一个可选的断言消息：
assert x >= 0 : “x must >= 0”;
这样，断言失败的时候，AssertionError会带上消息x must >= 0，更加便于调试。

实际开发中，很少使用断言。更好的方法是编写单元测试，后续我们会讲解JUnit的使用。

使用JDK Logging

日志是为了替代System.out.println()，可以定义格式，重定向到文件等；

日志可以存档，便于追踪问题；

日志记录可以按级别分类，便于打开或关闭某些级别；

可以根据配置文件调整日志，无需修改代码；

Java标准库提供了java.util.logging来实现日志功能。

Java标准库内置的Logging使用并不是非常广泛

使用Commons Logging

默认情况下，Commons Loggin自动搜索并使用Log4j（Log4j是另一个流行的日志系统），如果没有找到Log4j，再使用JDK Logging
使用Commons Logging只需要和两个类打交道，并且只有两步：
第一步，通过LogFactory获取Log类的实例；第二步，使用Log实例的方法打日志。
示例代码如下：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Log log = LogFactory.getLog(Main.class);
        log.info("start...");
        log.warn("end.");
    }
}

Commons Logging是第三方库，必须先下载解压
日后填坑
Commons Logging是使用最广泛的日志模块；
Commons Logging的API非常简单；
Commons Logging可以自动检测并使用其他日志模块。

使用Log4j

在这里插入图片描述
以XML配置为例，使用Log4j的时候，我们把一个log4j2.xml的文件放到classpath下就可以让Log4j读取配置文件并按照我们的配置来输出日志。

在开发阶段，始终使用Commons Logging接口来写入日志，并且开发阶段无需引入Log4j。如果需要把日志写入文件，只需要把正确的配置文件和Log4j相关的jar包放入classpath，就可以自动把日志切换成使用Log4j写入，无需修改任何代码。

小结
通过Commons Logging实现日志，不需要修改代码即可使用Log4j；

使用Log4j只需要把log4j2.xml和相关jar放入classpath；

如果要更换Log4j，只需要移除log4j2.xml和相关jar；

只有扩展Log4j时，才需要引用Log4j的接口（例如，将日志加密写入数据库的功能，需要自己开发）。

使用SLF4J和Logback

Commons Logging和Log4j，一个负责充当日志API，一个负责实现日志底层，搭配使用非常便于开发。
如何使用SLF4J？它的接口实际上和Commons Logging几乎一模一样：

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

class Main {
    final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass());
}

从目前的趋势来看，越来越多的开源项目从Commons Logging加Log4j转向了SLF4J加Logback。

原文链接：https://blog.csdn.net/weixin_41005443/article/details/109235779