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Java关键字throw throws Throwable

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throw,意为“投掷、抛、扔”。Throw、Throws和Throwable三者都用于异常处理。

1. Throwable

Throwable在Java中是异常处理这个分支的顶级父类,其它所有异常处理的实现都依赖于Throwable

打开Java官方文档(Java8版本),找到Throwable,它的直接子类为Error和Exception。

Error和Exception两者的特点在于Error异常程序无法处理,只能交由人工介入修改代码,比如栈溢出、堆溢出等等;而Exception异常可以提前发觉,并作出有效处理。

1.1 扩展-Error

在Error中,常见的有栈溢出和堆溢出等等。

举个例子,StackOverflowError

public class ErrorTest {
    public static void main(String[] args) {
        main(args);
    }
}

无限递归,执行这个程序就会报栈溢出异常。

再比如堆异常,OutOfMemoryError

public class ErrorTest {
    public static void main(String[] args) {
        Integer[] testArray = new Integer[1024*1024*1024];
    }
}

1.2 扩展-Exception

在Exception中就有非常多我们所熟知的异常情况了,比如NullPointerException(空指针异常)、ArrayIndexOutOfBoundsException(数组下标越界)、NumberFormatException(数字格式化异常)等等。

public class ExceptionTest {
    public static void main(String[] args) {
        int[] testArray = null;
        System.out.println(testArray[0]);  //空指针异常
    }
}
public class ExceptionTest {
    public static void main(String[] args) {
        int[] testArray = new int[3];
        System.out.println(testArray[3]);   //数组下标越界
    }
}
public class ExceptionTest {
    public static void main(String[] args) {
        String num = "abc";
        System.out.println(Integer.parseInt(num));    //数字格式化异常
    }
}

2. throws

throws应用在方法声明处,指明此方法在执行时可能会出现的异常类型。一旦该方法执行时出现异常,就会在异常代码处生成一个异常类的对象,此对象满足Throws后的异常类型时,就会被抛出。这里有两个过程,代码有异常时

1. 生成一个异常对象;

2. throws捕获到这个异常,将异常对象抛出

throws和try-catch-finally一起称为异常处理的两种方式。

try-catch-finally是在出现异常时主动处理掉异常,使得程序可以继续执行下去;而throws捕获到异常之后向上抛出异常对象,不去真正地处理这个异常。

所谓向上抛出异常对象,是将异常对象交给调用者去处理,比如方法A调用方法B,B通过throws抛出异常,而A可以选择使用try-catch-finally处理掉异常,也可以通过throws继续向上抛出异常对象,直到异常被真正处理掉。如果一直没有方法去处理异常,异常对象最终会被抛给JVM,从而导致程序停止运行。

@Test
public void throwsTest(){   //调用者解决抛出的异常
    try{
        formatChange("abc");
    }
    catch (NumberFormatException e){
        System.out.println("转换格式错误!");
    }
    catch (Exception e){
        System.out.println("出现错误");
    }
}
private int formatChange(String str) throws NumberFormatException{    //出现异常向上抛出
    return Integer.parseInt(str);
}

2.1 扩展

——如何选择try-catch-finally还是throws?

当一个方法中存在异常需要处理,在大多数情况下,既可以选择try-catch-finally直接处理掉这个异常,也可以选择throws向上抛出异常,交给调用者去处理(异常抛到最后,总要有一方真正地去处理这个异常,怎么处理?还是用try-catch-finally呗),在选择上比较自由,但是,出现以下两种情况时,需要遵循一定的规则(如有补充,敬请指出)。

针对第一条,这是一个规定,子类中重写的方法使用throws抛出的异常必须不大于父类中被重写的方法抛出异常的范围。举个例子,父类中的方法B抛出NullPointerException异常,则子类中重写B方法就不能抛出如Exception这种比NullPointerException范围更大的异常;如果父类中被重写的方法没有抛出任何异常,则子类更不能抛出异常。

为什么?展示一段代码。

//假设父类中的方法B抛出NullPointerException异常,子类中的方法B可以抛出Exception
private void test(ParentClassTest parent){
    try{
        parent.B();
    }
    catch(NullPointerException e){
        System.out.println("出现了空指针异常");
    }
}

在本示例中,假设父类中的方法B抛出NullPointerException异常,子类中重写的方法B可以抛出Exception。那么传进给test方法的参数如果是父类的实例化对象,那么调用test方法没有任何问题。如果传进的参数是子类的实例化对象,再去调用子类重写的方法B,那么就有可能抛出Exception异常,try-catch结构就压不住这个异常了,这显然是一个不合理的操作。

针对第二条,假设方法A中调用了方法C、D、E,这三个方法都有可能产生异常,且存在递进关系,也就是D、E执行需要C执行完成、E执行依赖C、D执行完成。那么就推荐在C、D、E中向上抛出异常,在方法A中集中处理。为什么?如果C、D、E都是向上抛出异常,而A使用try-catch-finally去处理这个异常,如果某个方法真的出现异常,则不再继续执行。而如果C、D、E都使用try-catch-finally直接解决掉异常,那么即使产生了异常,方法A也不会接收到异常的产生,那么还会接着往下执行,但是C出现了异常,再执行D、E没有任何意义。

3. throw

如果在程序编写时有手动抛出异常的需求,则可以使用throw

throw使用在方法体内。与try-catch-finally和throws都不同,异常处理的两个阶段:1.遇到异常,生成异常对象;2.捕获到异常,进行抛出或处理。try-catch-finally和throws都处在第二个阶段,都是捕获到异常后的相关处理,一般使用系统根据异常类型自动生成的异常对象进行处理。而throw应用在第一阶段,手动地产生一个异常对象。

举一个例子,判断一个数值是否为非负数,如果为负数,则抛出异常。

class ThrowTest{
    private int Number;
    public void judge(int num){
        if(num>=0){
            this.Number = num;
        }
        else{
            throw new RuntimeException("传入参数为负数");
        }
    }
}
@Test
public void test2(){
    ThrowTest throwTest = new ThrowTest();
    throwTest.judge(-100);
}

成功抛出异常。

使用try-catch捕获一下异常。

@Test
public void test2(){
    ThrowTest throwTest = new ThrowTest();
    try{
        throwTest.judge(-100);
    }
    catch (RuntimeException e){
        System.out.println(e.getMessage());
    }
}

如果把throw抛出的异常改为Exception,则直接报错,也就是不能编译。Exception包含两种异常:编译时异常和运行时异常,前者在编译前就要检查是否有可能产生编译时异常;后者是在编译后运行时才会判断的异常。而throw new Exception包含了编译时异常,需要显式处理掉这个异常,怎么处理?try-catch-finally或者throws

class ThrowTest{
    private int Number;
    public void judge(int num) throws Exception{
        if(num>=0){
            this.Number = num;
        }
        else{
            throw new Exception("传入参数为负数");
        }
    }
}

调用方也要随着进行更改。

@Test
public void test2(){
    ThrowTest throwTest = new ThrowTest();
    try{
        throwTest.judge(-100);
    }
    catch (RuntimeException e){
        System.out.println(e.getMessage());
    }
    catch (Exception e){
        System.out.println(e.getMessage());
    }
}

3.1 扩展

——自定义异常类

throw还可以抛出自定义异常类。

自定义异常类的声明需要继承于现有的异常体系。

class MyException extends RuntimeException{
    static final long serialVersionUID = -703489719076939L;   //可以认为是一种标识
    public MyException(){}
    public MyException(String message){
        super(message);
    }
}

此时我们可以抛出自定义的异常

class ThrowTest{
    private int Number;
    public void judge(int num) throws MyException{
        if(num>=0){
            this.Number = num;
        }
        else{
            throw new MyException("不能输入负数");
        }
    }
}

调用者修改

@Test
public void test2(){
    ThrowTest throwTest = new ThrowTest();
    try{
        throwTest.judge(-100);
    }
    catch (MyException e){
        System.out.println(e.getMessage());
    }
}

4. 总结

三者共同点在于都属于是异常处理的范畴内。

不同点:

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