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Android/Java 异常捕获

news 2025/9/4 6:27:29

1. 不捕获异常可能导致的后果 Android/Java 异常捕获详解及 Exception、Throwable 区别

在 Android/Java 开发中，如果不捕获异常，会导致以下几种严重后果：
1. 应用崩溃（最直接的后果）

  • Android 中：未捕获的异常会导致应用抛出 RuntimeException，触发默认的异常处理机制，最终导致应用崩溃（ANR 或直接退出）
  • 会显示：“应用已停止运行” 或 “App has stopped”

2. 用户体验差

  • 突然的应用退出会让用户感到困惑和不满
  • 可能造成用户数据丢失（未保存的操作结果）
  • 降低用户对应用的信任度

3. 线程终止

// 示例：工作线程中的未捕获异常会导致线程终止
new Thread(() -> {// 如果这里抛出异常且未被捕获throw new RuntimeException("线程中的未处理异常");
}).start();
// 线程会静默终止，不会执行后续代码

4. 资源泄漏

  • 异常导致代码执行路径中断，可能无法正确释放资源
  • 如：数据库连接、文件句柄、网络连接等可能无法正常关闭

5. Android 中的特殊处理

// 主线程（UI线程）中的未捕获异常
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);// 如果这里发生异常且未被捕获// 会导致应用立即崩溃
}

因此，最佳实践建议是：

  1. 始终处理已知的受检异常（Checked Exceptions）
  2. 对关键业务代码添加异常处理
  3. 使用适当的日志记录异常信息
  4. 向用户提供友好的错误信息，而不是原始的异常堆栈
  5. 在适当的地方重新抛出异常，而不是盲目捕获所有异常
  6. 使用 finally 块确保资源释放

2. 需要和不需要捕获异常的情况

1.需要捕获异常的情况

1. 受检异常 (Checked Exceptions)

所有继承自 Exception 但不继承自 RuntimeException 的异常都必须被捕获或声明抛出：

try {FileInputStream file = new FileInputStream("file.txt");
} catch (FileNotFoundException e) {// 必须处理，因为这是受检异常Log.e("TAG", "文件未找到", e);
}

2. 可能失败的操作

  • 网络请求：
try {HttpResponse response = httpClient.execute(request);
} catch (IOException e) {// 处理网络异常showNetworkError();
}
  • 文件操作：
try {writeToFile(data);
} catch (IOException e) {// 处理文件写入失败Log.e("TAG", "写入文件失败", e);
}

3. 外部资源访问

  • 数据库操作：
try {database.insert(data);
} catch (SQLException e) {// 处理数据库异常showErrorMessage("数据库操作失败");
}

4. 用户输入验证

try {int number = Integer.parseInt(userInput);
} catch (NumberFormatException e) {// 处理格式错误showValidationError("请输入有效数字");
}

5. 第三方库或API调用

try {thirdPartyLibrary.doSomething();
} catch (ThirdPartyException e) {// 处理第三方库异常handleThirdPartyError(e);
}

6. 需要给用户友好提示的异常

try {processUserRequest();
} catch (BusinessException e) {// 将技术异常转换为用户友好的消息showToast("操作失败，请重试");
}

2. 不需要捕获异常的情况

1. 运行时异常 (RuntimeExceptions)

通常不需要捕获，因为它们通常表示编程错误：

// 不需要捕获 NullPointerException
String length = text.length(); // 如果text为null，让应用崩溃以便发现bug// 不需要捕获 ArrayIndexOutOfBoundsException
int value = array[index]; // 应该确保index在范围内

2. 错误 (Errors)

继承自 Error 的异常通常不应该被捕获：

// 不要捕获这些错误
// OutOfMemoryError, StackOverflowError, VirtualMachineError等

3. 无法有效处理的异常

如果不知道如何正确处理异常，最好不要捕获：

// 不好的做法：
try {criticalOperation();
} catch (Exception e) {// 空捕获或只是打印日志 - 这隐藏了问题Log.e("TAG", "错误", e);
}// 更好的做法：让异常传播到合适的地方处理

4. 在框架层面统一处理的异常

// 在Android中，可以在Application级别设置默认异常处理器
Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler((thread, throwable) -> {// 全局异常处理Log.e("Global", "未捕获异常", throwable);// 上报崩溃日志
});

3. 最佳实践

1. 具体的异常捕获

try {// 可能抛出多种异常的操作
} catch (FileNotFoundException e) {// 处理特定异常
} catch (IOException e) {// 处理IO异常
} catch (Exception e) {// 最后捕获通用异常
}

2. 适当的异常转换

try {readConfigFile();
} catch (IOException e) {// 将底层异常转换为更有意义的业务异常throw new ConfigurationException("无法读取配置文件", e);
}

3. 资源清理使用try-with-resources

// 自动关闭资源，无需显式捕获关闭异常
try (FileInputStream fis = new FileInputStream("file.txt");BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(fis))) {// 使用资源
} catch (IOException e) {// 处理异常
}

4. 在合适的层级处理异常

// 在底层方法中抛出异常
public User loadUser(String id) throws UserNotFoundException {// ...
}// 在UI层处理异常
try {User user = loadUser(userId);updateUI(user);
} catch (UserNotFoundException e) {showUserNotFoundError();
}

总结

情况是否需要捕获理由
受检异常必须编译器要求
运行时异常通常不需要通常是编程错误
错误不需要严重系统问题
可恢复的错误需要给用户第二次机会
无法处理的异常不需要应该让上层处理

记住的关键原则：只在你知道如何正确处理异常时才捕获它。否则，让异常传播到能够适当处理它的层级。

3. Java异常捕获详解

1. Java 异常体系结构

1.1 异常类层次结构

Throwable (可抛出对象)
├── Error (错误) - 严重系统问题，通常不应捕获
│   ├── VirtualMachineError
│   ├── OutOfMemoryError
│   └── StackOverflowError
└── Exception (异常) - 可处理的异常├── RuntimeException (运行时异常) - 非受检异常│   ├── NullPointerException│   ├── IndexOutOfBoundsException│   ├── IllegalArgumentException│   └── ArithmeticException└── 其他Exception (非运行时异常) - 受检异常├── IOException├── SQLException├── FileNotFoundException└── InterruptedException

2. Throwable、Exception、Error 的区别

2.1 Throwable

// Throwable 是所有异常和错误的根类
public class ExceptionDemo {public void testThrowable() {try {// 可能抛出异常的操作int[] arr = new int[5];arr[10] = 1; // 这里会抛出 ArrayIndexOutOfBoundsException} catch (Throwable t) {// Throwable 可以捕获所有异常和错误Log.e("Exception", "捕获到 Throwable: " + t.getMessage());Log.e("Exception", "异常类型: " + t.getClass().getName());// 获取堆栈跟踪t.printStackTrace();// Throwable 的常用方法Log.d("Exception", "消息: " + t.getMessage());Log.d("Exception", "本地化消息: " + t.getLocalizedMessage());Log.d("Exception", "原因: " + t.getCause());}}
}

2.2 Exception vs Error

public class ExceptionVsError {// Exception - 可恢复的异常public void handleException() {try {// 可能抛出异常的代码String str = null;int length = str.length(); // NullPointerException} catch (Exception e) {// Exception 可以捕获所有异常，但不包括 ErrorLog.w("Exception", "捕获到异常: " + e.getMessage());// 可以进行恢复操作showErrorMessage("数据异常，请重试");}}// Error - 严重的系统错误public void handleError() {try {// 可能引发错误的操作int[] hugeArray = new int[Integer.MAX_VALUE]; // 可能 OutOfMemoryError} catch (Error err) {// Error 通常不应该被捕获，因为程序可能处于不稳定状态Log.e("Error", "系统错误: " + err.getMessage());// 通常做法是记录错误并优雅退出saveErrorLog(err);System.exit(1);}}private void showErrorMessage(String message) {Toast.makeText(context, message, Toast.LENGTH_SHORT).show();}private void saveErrorLog(Error error) {// 保存错误日志}
}

3. Try-Catch-Finally 详解

3.1 基本语法

public class TryCatchDemo {public void basicTryCatch() {try {// 可能抛出异常的代码块FileInputStream fis = new FileInputStream("file.txt");// 读取文件操作...} catch (FileNotFoundException e) {// 捕获特定异常Log.e("File", "文件未找到: " + e.getMessage());} catch (IOException e) {// 捕获其他IO异常Log.e("File", "IO错误: " + e.getMessage());} catch (Exception e) {// 捕获所有其他异常Log.e("General", "未知异常: " + e.getMessage());} finally {// 无论是否发生异常都会执行的代码Log.d("Finally", "清理资源");// 通常用于关闭资源}}
}

3.2 多重 Catch 块的顺序

public class MultipleCatchDemo {public void multipleCatchOrder() {try {// 可能抛出多种异常的代码processData();} catch (FileNotFoundException e) {// 具体的异常应该放在前面Log.e("Specific", "文件未找到");} catch (IOException e) {// 更一般的异常放在后面Log.e("General", "IO异常");} catch (Exception e) {// 最一般的异常放在最后Log.e("Universal", "通用异常");}// 错误示例：如果把 Exception 放在前面，其他的 catch 块永远不会执行/*try {// ...} catch (Exception e) { // 错误：这个会捕获所有异常// ...} catch (IOException e) { // 这个永远不会执行// ...}*/}
}

4. 受检异常 vs 非受检异常

4.1 受检异常 (Checked Exception)

public class CheckedExceptionDemo {// 必须声明或处理受检异常public void readFile() throws IOException {File file = new File("test.txt");FileReader reader = new FileReader(file); // 必须处理 FileNotFoundException// 或者使用 try-catch}public void alternativeApproach() {try {File file = new File("test.txt");FileReader reader = new FileReader(file);} catch (FileNotFoundException e) {Log.e("Checked", "文件未找到", e);}}
}

4.2 非受检异常 (Unchecked Exception)

public class UncheckedExceptionDemo {// 运行时异常不需要声明public void processData() {String str = null;// 这里可能抛出 NullPointerException，但不需要声明int length = str.length();}public void handleUnchecked() {try {int[] arr = {1, 2, 3};int value = arr[5]; // ArrayIndexOutOfBoundsException} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {Log.e("Unchecked", "数组越界", e);}}
}

5. 自定义异常

5.1 创建自定义异常

// 自定义受检异常
public class NetworkException extends Exception {private int errorCode;public NetworkException(String message) {super(message);}public NetworkException(String message, int errorCode) {super(message);this.errorCode = errorCode;}public NetworkException(String message, Throwable cause) {super(message, cause);}public int getErrorCode() {return errorCode;}
}// 自定义非受检异常
public class BusinessException extends RuntimeException {public BusinessException(String message) {super(message);}public BusinessException(String message, Throwable cause) {super(message, cause);}
}

5.2 使用自定义异常

public class CustomExceptionDemo {public void makeNetworkRequest() throws NetworkException {try {// 模拟网络请求if (isNetworkAvailable()) {// 正常请求} else {throw new NetworkException("网络不可用", 1001);}} catch (IOException e) {throw new NetworkException("网络请求失败", e);}}public void validateInput(String input) {if (input == null || input.trim().isEmpty()) {throw new BusinessException("输入不能为空");}}
}

6. Try-with-Resources (Java 7+)

6.1 自动资源管理

public class TryWithResourcesDemo {public void readFileAutoClose() {// 自动关闭资源，不需要 finally 块try (FileInputStream fis = new FileInputStream("file.txt");BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(fis))) {String line;while ((line = reader.readLine()) != null) {Log.d("File", line);}} catch (IOException e) {Log.e("File", "读取文件失败", e);}// 资源会自动关闭，即使在发生异常的情况下}
}

7. 异常处理最佳实践

7.1 Android 中的异常处理

public class AndroidExceptionHandler {private Context context;// 全局异常处理器public void setupGlobalExceptionHandler() {Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler((thread, throwable) -> {Log.e("Global", "未捕获异常: " + thread.getName(), throwable);saveCrashReport(throwable);showUserFriendlyMessage();System.exit(1);});}// 异步任务中的异常处理public void asyncOperation() {new Thread(() -> {try {// 后台操作performBackgroundTask();} catch (Exception e) {Log.e("Async", "后台任务异常", e);// 在主线程中处理UI更新new Handler(Looper.getMainLooper()).post(() -> {Toast.makeText(context, "操作失败", Toast.LENGTH_SHORT).show();});}}).start();}// 不要吞掉异常public void badPractice() {try {riskyOperation();} catch (Exception e) {// 错误：吞掉异常，没有日志也没有处理// 应该至少记录日志}}public void goodPractice() {try {riskyOperation();} catch (SpecificException e) {Log.w("Good", "特定异常，可以继续", e);fallbackOperation();} catch (Exception e) {Log.e("Good", "严重异常", e);handleSevereError(e);}}
}

8. 常见异常类型及处理

8.1 Android 常见异常

public class CommonAndroidExceptions {// NullPointerExceptionpublic void handleNullPointer() {try {String text = getTextFromView();int length = text.length(); // 可能为null} catch (NullPointerException e) {Log.e("Null", "空指针异常", e);// 防御性编程：使用空检查}}// IndexOutOfBoundsExceptionpublic void handleIndexOutOfBounds() {try {List<String> list = getDataList();String item = list.get(10); // 可能越界} catch (IndexOutOfBoundsException e) {Log.e("Index", "索引越界", e);// 检查大小 before accessing}}// NetworkOnMainThreadException (Android特有)public void handleNetworkOnMainThread() {if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.HONEYCOMB) {try {// 在主线程执行网络操作URL url = new URL("http://example.com");HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) url.openConnection();} catch (NetworkOnMainThreadException e) {Log.e("Network", "主线程网络操作", e);// 移动到后台线程} catch (IOException e) {Log.e("Network", "网络IO异常", e);}}}
}

9. 异常链和包装异常

public class ExceptionChaining {public void processWithChaining() {try {performComplexOperation();} catch (BusinessException e) {// 保留原始异常信息Log.e("Business", "业务操作失败", e);// 可以获取根本原因Throwable rootCause = e;while (rootCause.getCause() != null) {rootCause = rootCause.getCause();}Log.d("Root", "根本原因: " + rootCause.getClass().getSimpleName());}}private void performComplexOperation() throws BusinessException {try {// 底层操作可能抛出IOExceptionreadConfigurationFile();} catch (IOException e) {// 包装原始异常，提供更多上下文throw new BusinessException("读取配置文件失败", e);}}
}

总结

特性ThrowableExceptionError
可捕获性所有大部分不建议
恢复可能性可变通常可恢复通常不可恢复
检查要求-受检异常需要处理不需要
典型用途根类业务异常系统错误

最佳实践：

  1. 使用具体的异常类型进行捕获
  2. 不要吞掉异常（空的 catch 块）
  3. 使用异常链保留原始异常信息
  4. 在 finally 块或 try-with-resources 中清理资源
  5. 为自定义异常提供有意义的错误信息
  6. 在 Android 中注意主线程限制
http://www.xdnf.cn/news/1441531.html

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