JAVA中常見的幾個異常類型及處理方案

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(yán)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(yán)重的異常，但是因為應(yīng)用程序通常不會對這種異常進(jìn)行catch，所以也歸類到Error中。

Exception表示的是應(yīng)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(yè)務(wù)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(tài)。

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

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

它的工作要點有下面4點：

如果當(dāng)前線程實例在調(diào)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(diào)用了Thread.sleep（long）或Thread.sleep（long，int）方法，并且正在阻塞狀態(tài)中時，則其中斷狀態(tài)將被清除，并將收到InterruptedException。

如果此線程在InterruptibleChannel上的I / O操作中處于被阻塞狀態(tài)，則該channel將被關(guān)閉，該線程的中斷狀態(tài)將被設(shè)置為true，并且該線程將收到j(luò)ava.nio.channels.ClosedByInterruptException異常。

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

如果上面的情況都不成立，則設(shè)置中斷狀態(tài)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(xiàn)和沒有發(fā)送一異常一樣，很明顯是有問題的。

根據(jù)上面的介紹，我們知道，interrupted（）方法會清除中斷狀態(tài)，所以，如果我們自身處理不了異常的情況下，需要重新調(diào)用Thread.currentThread（）.interrupt（）重新拋出中斷，由上層代碼負(fù)責(zé)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(jìn)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(hù)。

在處理捕獲的異常時，需要恢復(fù)對象的初始狀態(tài)

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(tài)，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(dǎo)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(shù)據(jù)，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(jù)Java Language Specification（JLS）的說明，finally block一定會被執(zhí)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(zhí)行，這時候有兩種情況：

如果finally block正常執(zhí)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?qū)兂蒘。

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(zhí)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(jìn)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(jìn)行代碼邏輯修改，從而進(jìn)行修復(fù)的。

比如說加上一個null check。

不捕獲NullPointerException的原因有三個。

使用null check的開銷要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于異常捕獲的開銷。

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。

最后，如果發(fā)生了NullPointerException，程序基本上不可能正常運行或者恢復(fù)，所以我們需要提前進(jìn)行null check的判斷。

同樣的，程序也不要對NullPointerException的父類RuntimeException， Exception， or Throwable進(jìn)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(zhǔn)確的處理異常的方法，如果直接拋出RuntimeException， Exception， 或者 Throwable就會導(dǎo)致程序無法準(zhǔn)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(qū)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(diào)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(guī)則。

當(dāng)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(gòu)造函數(shù)，這個構(gòu)造函數(shù)會throw一個throwable，這個throwable是從方法傳入的。

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

因為Exception是throwable的子類，如果我們在調(diào)用的時候傳入一個checked Exception，很明顯，我們的代碼并沒有對其進(jìn)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;

}

上面的例子，我們使用Constructor的newInstance方法來創(chuàng)建對象的實例。和class.newInstance不同的是，這個方法會拋出InvocationTargetException異常，并且把所有的異常都封裝進(jìn)去。

所以，這次我們獲得了一個checked Exception。
編輯：hfy