利用Java中的异常处理函数提高程序健壮性

在JAVA编程中，异常处理是提高程序健壮性的一个重要手段。一旦发生了异常，程序可以通过一系列处理方式来减小程序崩溃的风险，保证程序的运行稳定性。本文将介绍如何利用Java中的异常处理函数提高程序健壮性。

## 异常的概念

JAVA程序中的异常是一种事件，它指的是程序中发生的一些特殊情况。当程序在运行过程中发生异常，如果不处理它，程序可能会崩溃或者产生一些奇怪的结果。例如，有一个程序需要读取用户输入的数据，如果读取的数据类型不符合程序要求，就会产生异常。

## 异常的分类

在JAVA编程中，异常可分为两大类：受检异常和非受检异常。

### 受检异常

受检异常是指在程序编译时就能够检查到的异常，必须在代码中进行异常处理，否则程序就不能通过编译。例如，文件操作中的IOException异常。

### 非受检异常

非受检异常是指在程序运行时才能够出现的异常，如数组越界、除数为0等等，这些异常无法在编译期间被检查到。非受检异常可以被捕获，但程序不必在编译期间进行异常处理，如果不处理，就会产生运行时异常。

## Java中的异常处理语句

在JAVA中，异常处理语句包括三种：try块、catch块和finally块。其中，try块是必需的，catch块和finally块是可选的。

try块中包含可能产生异常的代码，如果try块中的代码执行成功，则catch块不会执行。如果try块中的代码执行失败导致异常发生，则会跳转到catch块来处理异常。finally块中的代码在try块中的代码执行成功或失败时都会执行。这三种块的写法如下：

try {
    //可能抛出异常的代码块
} catch (Exception e) {
    //针对 try 块中代码段的异常类型进行处理的代码块
} finally {
    //不管是否产生异常都会执行的代码块
}

假设在try块中的代码产生了异常，那么在异常产生后程序会跳转到catch块中进行异常处理，catch块可以针对不同的异常类型进行不同的处理。

## 异常处理的意义

异常处理是JAVA编程中的一个重要概念，使用异常处理可以提高程序的健壮性，减少程序因为异常而崩溃的风险。只有当程序具有健壮性时，才能保证程序的可靠性和稳定性。以下是JAVA异常处理的一些优势：

### 避免程序崩溃

如果程序发生异常而没有进行处理，那么程序很可能会崩溃。如果对异常进行捕获和处理，那么程序可以在运行时提示用户有问题，并采取措施进行解决，从而避免程序崩溃。

### 改善程序的可维护性

使用异常处理可以分离出程序中的错误处理代码，从而提高了代码的可读性和维护性。异常处理使程序清晰明了，利于以后的维护和扩展。

### 提高程序性能

当程序中出现异常时，如果不进行处理，那么它将会导致一些附加的资源消耗，例如内存资源、打开的文件句柄等等。如果处理异常，程序可以释放这些资源，从而提高程序运行的性能。

## 异常处理的 实践

为了确保程序的健壮性，我们应该遵循以下的异常处理 实践：

### 使用finally块释放资源

当程序中创建了一些资源时，例如打开的文件句柄或者数据库连接，需要及时释放这些资源，避免浪费内存资源和导致程序速度变慢。在使用完资源后，应该在finally块中进行释放资源的操作。

例如，下面代码中的finally块释放了创建的文件句柄：

FileInputStream inputStream = null;
try {
    inputStream = new FileInputStream(new File("test.txt"));
} catch (FileNotFoundException e) {
    e.printStackTrace();
} finally {
    try {
        if (inputStream != null) {
            inputStream.close();
        }
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

### 异常类型尽可能细分

在捕获异常时，应该尽可能细分异常类型，以便更好地处理异常。

例如，下面代码中将FileNotFoundException异常和IOException异常都进行了处理：

try {
    File file = new File("test.txt");
    BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(file));
    String str = null;
    while ((str = br.readLine()) != null) {
        System.out.println(str);
    }
    br.close();
} catch (FileNotFoundException e) {
    e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

### 不要使用空的catch块

使用空的catch块来防止抛出异常是一种非常不好的编程习惯。这样做会隐藏真正的程序错误，增加调试难度，并降低程序的可读性。

例如，下面代码中的catch块没有任何代码，这是一种错误的做法：

try {
    //可能产生异常的代码
} catch (Exception e) {
    //空的 catch 块
}

### 尽可能使用try-with-resources语句

使用try-with-resources语句可以自动释放资源，不需要在finally块中手动释放。例如，下面代码中使用了try-with-resource语句来创建文件句柄和读取文件：

File file = new File("test.txt");
try (FileReader fileReader = new FileReader(file);
     BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(fileReader)) {
    String str;
    while ((str = bufferedReader.readLine()) != null) {
        System.out.println(str);
    }
} catch (IOException ex) {
    ex.printStackTrace();
}

通过以上方式，当代码执行完毕或者发生异常时，JVM会自动释放资源，不需要进行显式的关闭。

## 总结

异常处理在JAVA编程中是一项重要的工作，它能够提高程序的健壮性和稳定性。在使用异常处理时，我们应该遵循 实践，例如使用finally块释放资源、尽可能细分异常类型、使用try-with-resources语句等等。只有这样，我们才能编写出更加健壮的JAVA程序，避免因为异常而导致程序崩溃的风险。