掌握try-catch-finally语句与异常处理最佳实践
异常处理是Java编程中的重要概念，它允许程序在运行时优雅地处理错误情况。Java提供了一套完整的异常处理机制，通过try-catch-finally语句来捕获和处理异常，确保程序的健壮性和稳定性。
异常是程序执行过程中发生的事件，它会中断程序的正常执行流程。Java中的异常是一个对象，它封装了错误信息和发生错误时的程序状态。
try {
FileReader file = new FileReader("file.txt");
} catch (FileNotFoundException e) {
System.out.println("文件未找到: " + e.getMessage());
}try {
int result = 10 / 0;
} catch (ArithmeticException e) {
System.out.println("除零错误: " + e.getMessage());
}// Error通常不应该被捕获
// 如OutOfMemoryError、StackOverflowError
public void recursiveMethod() {
recursiveMethod(); // 可能导致StackOverflowError
}try {
// 可能抛出异常的代码
// 受保护的代码块
} catch (ExceptionType1 e1) {
// 处理ExceptionType1类型的异常
} catch (ExceptionType2 e2) {
// 处理ExceptionType2类型的异常
} finally {
// 无论是否发生异常都会执行的代码
// 通常用于资源清理
}public class BasicExceptionHandling {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("程序开始执行");
try {
System.out.println("进入try块");
int[] numbers = {1, 2, 3};
System.out.println("访问数组元素: " + numbers[5]); // 会抛出异常
System.out.println("这行代码不会执行");
} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
System.out.println("捕获到异常: " + e.getMessage());
System.out.println("异常类型: " + e.getClass().getSimpleName());
} finally {
System.out.println("finally块总是会执行");
}
System.out.println("程序继续执行");
}
}Java中的所有异常类都继承自Throwable类，形成了一个完整的异常类层次结构。
| 异常类 | 类型 | 描述 | 常见子类 |
|---|---|---|---|
| Throwable | 根类 | 所有异常和错误的超类 | Exception, Error |
| Exception | 检查异常 | 程序可以处理的异常 | IOException, SQLException |
| RuntimeException | 运行时异常 | 运行时可能发生的异常 | NullPointerException, IllegalArgumentException |
| Error | 错误 | 系统级严重错误 | OutOfMemoryError, StackOverflowError |
| IOException | 检查异常 | 输入输出操作异常 | FileNotFoundException, EOFException |
| NullPointerException | 运行时异常 | 空指针引用异常 | - |
// 1. 具体异常处理
try {
processFile("data.txt");
} catch (FileNotFoundException e) {
logger.error("文件未找到: " + e.getMessage());
// 提供备用方案
useDefaultData();
} catch (IOException e) {
logger.error("文件读取错误: " + e.getMessage());
throw new ProcessingException("数据处理失败", e);
}
// 2. 资源自动管理
try (FileReader reader = new FileReader("file.txt")) {
// 使用资源
} // 自动关闭资源// 1. 捕获所有异常
try {
riskyOperation();
} catch (Exception e) {
// 太宽泛的异常捕获
}
// 2. 忽略异常
try {
riskyOperation();
} catch (Exception e) {
// 什么都不做 - 错误做法
}
// 3. 异常控制流程
try {
return array[index];
} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
return null; // 用异常控制正常流程
}当Java内置的异常类不能满足需求时，可以创建自定义异常类来更好地表达特定的错误情况。
// 自定义检查异常
public class InsufficientBalanceException extends Exception {
private double balance;
private double amount;
public InsufficientBalanceException(double balance, double amount) {
super(String.format("余额不足：当前余额%.2f，尝试提取%.2f", balance, amount));
this.balance = balance;
this.amount = amount;
}
public double getBalance() { return balance; }
public double getAmount() { return amount; }
}
// 自定义运行时异常
public class InvalidAccountException extends RuntimeException {
public InvalidAccountException(String message) {
super(message);
}
public InvalidAccountException(String message, Throwable cause) {
super(message, cause);
}
}
// 使用自定义异常
public class BankAccount {
private double balance;
public void withdraw(double amount) throws InsufficientBalanceException {
if (amount > balance) {
throw new InsufficientBalanceException(balance, amount);
}
balance -= amount;
}
}