Java的異常處理體系詳解

更新時間：2024年07月05日 09:29:48 作者：家鄉(xiāng)的落日

這篇文章主要介紹了Java的異常處理體系,具有很好的參考價值,希望對大家有所幫助,如有錯誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教

異常處理

1、Java的異常類層次結(jié)構(gòu)

其中Error表示程序運(yùn)行錯誤

常見的錯誤類型有：

OutOfMemoryError (內(nèi)存溢出錯誤)
StackOverFlowError (棧內(nèi)存溢出錯誤)
IOError （IO錯誤）
等

Exception表示程序本身可以處理的異常

其中Exception又分為

①、CheckedException （檢查異常必須在代碼中顯式處理使用try catch捕獲或者在方法上使用 throws 拋出除了RuntimeException及其子類以外，其他的Exception類及其子類都屬于受檢查異常）

常見的包括：

IO Exception
SQL Exception
FileNotFoundException
ClassNotFoundException
等

②、UncheckedException（非檢查異常不用顯式捕獲或者 throws拋出）

常見的包括：

NullPointerException（空指針異常）
ClassCastException (類型轉(zhuǎn)換錯誤)
IndexOutOfBoundsException （數(shù)組下標(biāo)越界）
ConcurrentModificationException（并發(fā)修改異常）
NumberFormatException（數(shù)字轉(zhuǎn)換異常）
ArithmeticException（算數(shù)異常）
IllegalArgumentException（參數(shù)錯誤）
UnsupportedOperationException（不支持的操作比如使用Arrays.asList生成的集合無法使用增刪改操作）
等

2、try-catch-finally 使用注意事項

①、try塊：用于捕獲異常。其后可接零個或多個 catch 塊，如果沒有 catch 塊，則必須跟一個 finally 塊。

②、當(dāng)在try 塊或 catch塊遇到 return語句時 finally 塊會在方法返回之前執(zhí)行

③、不要在 finally 塊中使用 return 語句，當(dāng) try 語句和 finally 語句中都有 return 語句時，try 語句塊中的 return 語句會被忽略。這是因為 try 語句中的 return 返回值會先被暫存在一個本地變量中，當(dāng)執(zhí)行到 finally 語句中的 return 之后，這個本地變量的值就變?yōu)榱?finally 語句中的 return 返回值。

示例：

public int foo() {
    try {
        // some code that may throw an exception
        return 1;
    } catch (Exception e) {
        // handle exception
        return 2;
    } finally {
        return 3;
    }
}

在這個例子中，無論 try 塊中的代碼是否拋出異常，finally 塊中的 return 3; 語句都會執(zhí)行，而且會覆蓋 try 塊和 catch 塊中的 return 語句，導(dǎo)致 foo() 方法始終返回3；

④、finally 塊中的代碼不一定會被執(zhí)行，如果在try 或者 catch塊中出現(xiàn)了內(nèi)存溢出或者jvm退出( System.exit(1);)等錯誤情況，對應(yīng)finally 塊中的代碼就不會執(zhí)行了。

⑤、面對必須要關(guān)閉的資源，我們總是應(yīng)該優(yōu)先使用 try-with-resources 而不是try-finally

try-with-resources 適用的資源包括任何實現(xiàn)了 java.lang.AutoCloseable或者 java.io.Closeable 的對象

比如：Java 中類似于InputStream、OutputStream這類IO資源需要我們使用完畢后手動關(guān)閉資源的

//讀取文本文件的內(nèi)容  BufferedReader 需要在使用完畢后手動釋放資源
public static void main(String[] args) {
        String fileName = "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\數(shù)據(jù)分片.txt";
        BufferedReader reader = null;
        try {
            reader = new BufferedReader(new FileReader(fileName))
            String line;
            while ((line = reader.readLine()) != null) {
                System.out.println(line); // 處理每一行的內(nèi)容
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (reader != null) {
                try {
                    reader.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }


//讀取文本文件的內(nèi)容  BufferedReader 在使用完畢后自動釋放資源 (Java 7 之后支持try-with-resources )
public static void main(String[] args) {
        String fileName = "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\數(shù)據(jù)分片.txt";
        try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(fileName))) {
            String line;
            while ((line = reader.readLine()) != null) {
                System.out.println(line); // 處理每一行的內(nèi)容
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }


//讀取文本文件的內(nèi)容  如果有多個資源同時聲明 可以使用分號分隔即可
public static void main(String[] args) {
        String fileName = "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\數(shù)據(jù)分片.txt";
        try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(fileName)); Scanner scanner = new Scanner(new File(fileName));) {
            String line;
            while ((line = reader.readLine()) != null) {
                System.out.println(line); // 處理每一行的內(nèi)容
            }

            System.out.println("=====>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>");
            while (scanner.hasNext()) {
                System.out.println(scanner.nextLine()); // 處理每一行的內(nèi)容
            }

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

⑥、不要省略異常信息的記錄在catch塊中使用日志記錄關(guān)鍵異常信息

記錄信息時盡量只寫一個log.error或者log.info語句，因為在多線程環(huán)境下兩個相鄰的日志語句不一定打印在相鄰的位置

public void aa() {
    try {
    int a = 1/0;
    } catch (Exception e) {
    // 這里一定要記錄完整的異常信息
      log.error("哦，錯誤竟然發(fā)生了: {}" , e);
    }
}

3、在Web應(yīng)用中如何實現(xiàn)全局異常處理機(jī)制

主要利用 @ControllerAdvice或者@RestControllerAdvice注解

@ControllerAdvice：

@ControllerAdvice 注解用于定義全局控制器建議，在 Spring MVC 中，控制器建議由控制器中的 @ExceptionHandler 方法、@InitBinder 方法和 @ModelAttribute 方法組成。通過 @ControllerAdvice 注解的類，可以將這些方法集中到一個地方，以便對所有控制器進(jìn)行統(tǒng)一的異常處理、數(shù)據(jù)綁定等操作。

@RestControllerAdvice：

@RestControllerAdvice 是 @ControllerAdvice 的一個變種，用于對以 REST 風(fēng)格提供 API 服務(wù)的控制器進(jìn)行全局建議定義。與 @ControllerAdvice 類似，@RestControllerAdvice 注解的類可以包含全局異常處理、全局?jǐn)?shù)據(jù)綁定等方法，但它專門用于 RESTful 服務(wù)，可以將異常信息轉(zhuǎn)化為 JSON 格式返回給客戶端。

總的來說，@ControllerAdvice 用于傳統(tǒng)的基于視圖的控制器，而 @RestControllerAdvice 用于 RESTful 服務(wù)的控制器

一般情況下建議在Web應(yīng)用中捕獲自定義異常在自定義異常中拋出自定義錯誤代碼并且返回給前端方便快速排查問題或者提示用戶相關(guān)業(yè)務(wù)的錯誤信息

①、利用枚舉類型自定義錯誤代碼

/**
 * 自定義錯誤類型
 * */
public enum MyErrorCode {

    EMPTY_PARAM_ERROR("EMPTY_PARAM_ERROR", "遠(yuǎn)程調(diào)用錯誤"),
    REMOTE_ERROR("REMOTE_ERROR", "遠(yuǎn)程調(diào)用錯誤"),
    ;


    private final String code;
    private final String text;

    MyErrorCode(String code, String text) {
        this.code = code;
        this.text = text;
    }

    public String getText() {
        return text;
    }

    public String getCode() {
        return code;
    }

}

②、自定義異常繼承自RuntimeException

/**
 * 自定義異常
 * */
public class MyException extends RuntimeException {

    /**
     * 錯誤代碼
     */
    private String errorCode;

    /**
     * 格式化異常參數(shù)
     */
    private List<String> paramList;

    /**
     * 最常用的方法
     * @param MyErrorCode 自定義錯誤代碼
     */
    public MyException(MyErrorCode MyErrorCode) {
        this(MyErrorCode.getCode(), MyErrorCode.getText(), null);
    }

    public MyException(String errorCode, String message) {
        this(errorCode, message, null);
    }

    private MyException(String errorCode, String message, Throwable cause) {
        super(message, cause);
        this.errorCode = errorCode;
    }

    public MyException(MyErrorCode MyErrorCode, Throwable cause) {
        this(MyErrorCode.getCode(), MyErrorCode.getText(), cause);
    }

    public MyException(MyErrorCode MyErrorCode, List<String> params) {
        this(MyErrorCode.getCode(), MyErrorCode.getText(), null);
        this.paramList = params;
    }

    public List<String> getParamList() {
        return paramList;
    }

    public void setParamList(List<String> paramList) {
        this.paramList = paramList;
    }

    public String getErrorCode() {
        return this.errorCode;
    }
}

③、異常處理類

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
import org.springframework.web.bind.annotation.ExceptionHandler;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestControllerAdvice;

import java.util.List;


@Slf4j
@RestControllerAdvice
public class MyExceptionHandle {


    @ExceptionHandler(MyException.class)
    public JsonResult<?> handleMyException(MyException e) {
        String message = e.getMessage();
        log.error("current web request error:" + message, e);
        JsonResult<Object> jsonResult = new JsonResult<>(false, message);
        String errorCode = e.getErrorCode();
        jsonResult.setErrCode(errorCode);
        List<String> paramList = e.getParamList();
        jsonResult.setData(paramList);
        return jsonResult;
    }


    /**
     * 處理未知異常
     *
     * @return JsonResult
     */
    @ExceptionHandler(Exception.class)
    private JsonResult<?> handleUnKnownException(Exception e) {
        if (null == e || StringUtils.isBlank(e.getMessage())) {
            log.error("current web request error:", e);
            return new JsonResult<Object>(false, "500", "unknownException", e);
        }
        String message = e.getMessage();
        log.error("current web request error:" + message, e);
        e.printStackTrace();
        JsonResult<Object> jsonResult = new JsonResult<>(false, "500", message, e);
        jsonResult.setMsg("unknownException");
        return jsonResult;
    }
}