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  • 异常处理

    万次阅读 2019-06-24 22:31:14
    根据LSP: 父类抛出异常与子类协变,或子类不抛出...这种方式适合比较严重的异常和程序员无法预料或无法完全避免异常发生的情况,以及无法处理的情况。 throws是一种声明,声明“本方法可能会发生什么异常”。 ...

     

    根据LSP:

    父类抛出异常与子类协变,或子类不抛出异常;

    若父类不抛出异常,则子类不抛出并自行处理异常。

     

    throw处理异常

    它的处理方式是把异常抛给上一级处理,如果都不能处理,最后会抛给虚拟机处理,这个过程叫做抛异常。这种方式适合比较严重的异常和程序员无法预料或无法完全避免异常发生的情况,以及无法处理的情况。

    throws是一种声明,声明“本方法可能会发生什么异常”。

     

    Try-catch-finally

    无论程序是否碰到异常(无论Exception还是Error(包括assertion)),finally均会被执行,这样可以有利于更好地控制程序的走向。

    (try中return后,finally中若有return则依然执行,若无则在try执行return前执行)

    (若try或catch中强制退出(exit),则finally无法执行)

     

    Try-with-resource

    这种声明方式指定了一个或多个资源,而且这些资源需要在程序结束时进行关闭。这种方式可以确保每个指定的资源都可以在声明结束的时候进行关闭(就是在try{}结束的时候)。但是前提是这些资源必须实现接口java.lang.AutoCloseable(其中包括实现了java.io.Closeable接口的所有对象),原因是java.io.Closeable接口继承了java.lang.AutoCloseable接口。

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  • 如果没有进行处理出现错误,默认这样处理页面。 1.2、其他客户端,默认响应一个json数据 2、深入原理 2.1、查看BasicErrorController 这个类是默认处理/error请求的。下面看看源代码 其中有这样一段代码...

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    一、springboot原理探究

    1、springboot默认错误处理机制

    1.1、错误页面

    这里写图片描述

    如果没有进行处理出现错误,默认这样处理页面。

    1.2、其他客户端,默认响应一个json数据

    这里写图片描述

    2、深入原理

    2.1、查看BasicErrorController

    这个类是默认处理/error请求的。下面看看源代码

    这里写图片描述

    其中有这样一段代码来处理错误请求:

    @Controller
    @RequestMapping("${server.error.path:${error.path:/error}}")
    public class BasicErrorController extends AbstractErrorController {
    	@RequestMapping(produces = "text/html")//产生html类型的数据;浏览器发送的请求来到这个方法处理
    	public ModelAndView errorHtml(HttpServletRequest request,
    		HttpServletResponse response) {
    		
    		HttpStatus status = getStatus(request);
    		Map<String, Object> model = Collections.unmodifiableMap(getErrorAttributes(
    		request, isIncludeStackTrace(request, MediaType.TEXT_HTML)));
    		response.setStatus(status.value());
    		//去哪个页面作为错误页面;包含页面地址和页面内容
    		ModelAndView modelAndView = resolveErrorView(request, response, status, model);
    
    	}
    	
    @RequestMapping
    @ResponseBody //产生json数据,其他客户端来到这个方法处理;
    public ResponseEntity<Map<String, Object>> error(HttpServletRequest request) {
    	Map<String, Object> body = getErrorAttributes(request,
    	isIncludeStackTrace(request, MediaType.ALL));
    	HttpStatus status = getStatus(request);
    	return new ResponseEntity<Map<String, Object>>(body, status);
    }
    

    其类图如下:
    这里写图片描述

    下面我们还要看下一个关键类

    2.2、DefaultErrorViewResolver

    先看一下类图

    这里写图片描述

    我们看看其中关键代码,就知道springboot如何处理异常:
    这里写图片描述

    处理步骤:

    一但系统出现4xx或者5xx之类的错误;ErrorPageCustomizer就会生效(定制错误的响应规则);就会来到/error请求;就会被BasicErrorController(2.1中讲解的)处理。

    二、自定义异常处理响应

    2.1、自定义执行流程

    1)有模板引擎的情况下error/状态码

    将错误页面命名为 错误状态码.html 放在模板引擎文件夹里面的error文件夹下,发生此状态码的错误就会来到 对应的页面

    我们可以使用4xx和5xx作为错误页面的文件名来匹配这种类型的所有错误

    页面能获取的信息:

    timestamp:时间戳
    status:状态码
    error:错误提示
    exception:异常对象
    message:异常消息
    errors:JSR303数据校验的错误都在这里

    例如:
    这里写图片描述

    2)没有模板引擎(模板引擎找不到这个错误页面),静态资源文件夹下找(也就是static文件夹)

    3)以上都没有错误页面,就是默认来到SpringBoot默认的错误提示页面

    2.2 单个异常处理

    /**
     * @author 欧阳思海
     * @date 2018/7/25 9:57
     */
    @Controller
    @RequestMapping("/one")
    public class ExceptionControllerTest_2 {
    
    
        @RequestMapping(value = "/test", method = RequestMethod.GET)
        public void testException(){
            throw new UserNotExistException();
        }
    
    
        @ExceptionHandler(UserNotExistException.class)
        public Map<String,Object> exceptionHandler(Exception e) {
            Map<String,Object> map = new HashMap<>();
            map.put("code","notexist");
            map.put("message",e.getMessage());
            return map;
        }
    
    }
    

    说明:

    • 在controller中加入被@ExceptionHandler修饰的类即可(在该注解中指定该方法需要处理的那些异常类)
    • 该异常处理方法只在当前的controller中起作用

    postman输入或者浏览器:http://localhost:8080/one/test

    这里写图片描述

    2.3、全局自定义异常处理

    2.3.1、自定义异常处理

    我们需要写一个MyExceptionHandler类,用@ControllerAdvice标注和@ExceptionHandler(UserNotExistException.class)标记具体使用哪个类

    /**
     * @author 欧阳思海
     * @date 2018/7/26 10:58
     */
    @ControllerAdvice
    public class MyExceptionHandler {
    
        @ResponseBody
        @ExceptionHandler(UserNotExistException.class)
        public Map<String,Object> handleException(Exception e){
            Map<String,Object> map = new HashMap<>();
            map.put("code","notexist");
            map.put("message",e.getMessage());
            return map;
        }
    }
    

    说明:

    • @ControllerAdvice是controller的一个辅助类,最常用的就是作为全局异常处理的切面类

    • @ControllerAdvice可以指定扫描范围

    • @ControllerAdvice约定了几种可行的返回值,如果是直接返回model类的话,需要使用@ResponseBody进行json转换

       - 返回String,表示跳到某个view
       - 返回modelAndView
       - 返回model + @ResponseBody
      
    2.3.2、controller测试
     @RequestMapping(value = "/test2", method = RequestMethod.GET)
        public void testException(){
            throw new UserNotExistException();
        }
    
    2.3.3、测试结果

    在浏览器输入:http://localhost:8080/test2

    这里写图片描述

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  • windows 异常处理

    千次阅读 2016-08-16 23:29:08
    为了程序的健壮性,windows 中提供了异常处理机制,称为结构化异常,异常一般分为硬件异常和软件异常,硬件异常一般是指在执行机器指令时发生的异常,比如试图向一个拥有只读保护的页面写入内容,或者是硬件的除0...

    为了程序的健壮性,windows 中提供了异常处理机制,称为结构化异常,异常一般分为硬件异常和软件异常,硬件异常一般是指在执行机器指令时发生的异常,比如试图向一个拥有只读保护的页面写入内容,或者是硬件的除0错误等等,而软件异常则是由程序员,调用RaiseException显示的抛出的异常。对于一场处理windows封装了一整套的API,平台上提供的异常处理机制被叫做结构化异常处理(SEH)。不同于C++的异常处理,SEH拥有更为强大的功能,并且采用C风给的代码编写方式。

    异常处理机制的流程简介

    一般当程序发生异常时,用户代码停止执行,并将CPU的控制权转交给操作系统,操作系统接到控制权后,将当前线程的环境保存到结构体CONTEXT中,然后查找针对此异常的处理函数。系统利用结构EXCEPTION_RECORD保存了异常描述信息,它与CONTEXT一同构成了结构体EXCEPTION_POINTERS,一般在异常处理中经常使用这个结构体。
    异常信息EXCEPTION_RECORD的定义如下

    typedef struct _EXCEPTION_RECORD
     { 
     DWORD ExceptionCode;  //异常码
     DWORD ExceptionFlags;  //标志异常是否继续,标志异常处理完成后是否接着之前有问题的代码
     struct _EXCEPTION_RECORD* ExceptionRecord; //指向下一个异常节点的指针,这是一个链表结构
     PVOID ExceptionAddress; //异常发生的地址
     DWORD NumberParameters; //异常附加信息
     ULONG_PTR ExceptionInformation[EXCEPTION_MAXIMUM_PARAMETERS]; //异常的字符串
    } EXCEPTION_RECORD,  *PEXCEPTION_RECORD;

    当系统在用户程序中查找异常处理代码时主要通过查找当前的这个链表。
    下面详细说明异常发生时操作系统是如何处理的:
    1. 如果程序是被调试运行的(比如我们在VS编译器中调试运行程序),当异常发生时,系统首先将异常信息交给调试程序,如果调试程序处理了那么程序继续运行,否则系统便在发生异常的线程栈中查找可能的处理代码。若找到则处理异常,并继续运行程序
    2. 如果在线程栈中没有找到,则再次通知调试程序,如果这个时候仍然不能处理这个异常,那么操作系统会对异常进程默认处理,比如强制终止程序。

    SEH的基本框架

    结构化异常处理一般有下面3个部分组成:
    1. 保护代码体
    2. 过滤表达式
    3. 异常处理块
    其中保护代码体:是指有可能发生异常的代码,一般在SEH中是用__try{}包含的那部分
    过滤表达式:是在__except表达式的括号中的部分,一般可以是函数或者表达式,过滤表达式一般只能返回3个值:EXCEPTION_CONTINUE_SEARCH表示继续向下寻找异常处理的程序,也就是说本__exception不能处理这个异常;EXCEPTION_CONTINUE_EXECUTION表示异常已被处理,继续执行当初发生异常的代码;EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER:表示异常已被处理,直接跳转到__exception(){}代码块中执行,这个时候就有点像C++中的异常处理了。一般一个__try块可以跟随多个__except块
    异常处理块:是指__except大括号中的代码块
    另外可以在过滤表达式中调用GetExceptionCode和GetExceptionInformagtion函数取得正在处理的异常信息,这两个函数不能再过滤表达式中使用,但是可以作为过滤表达式中的函数参数。
    下面是一个异常处理的简单的例子:

    #define PAGELIMIT   1024
    DWORD dwPageCnt = 0;
    LPVOID lpPrePage = NULL;
    DWORD dwPageSize = 0;
    INT FilterFunction(DWORD dwExceptCode)
    {
        if(EXCEPTION_ACCESS_VIOLATION != dwExceptCode)
        {
            return EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER;
        }
    
        if(dwPageCnt >= PAGELIMIT)
        {
            return EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER;
        }
    
        if(NULL == VirtualAlloc(lpPrePage, dwPageSize, MEM_COMMIT, PAGE_READWRITE))
        {
            return EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER;
        }
    
        lpPrePage = (char*)lpPrePage + dwPageSize;
        dwPageCnt++;
        return EXCEPTION_CONTINUE_EXECUTION;
    }
    
    int _tmain(int argc, TCHAR *argv[])
    {
        SYSTEM_INFO si = {0};
        GetSystemInfo(&si);
        dwPageSize = si.dwPageSize;
        char* lpBuffer = (char*)VirtualAlloc(NULL, dwPageSize * PAGELIMIT, MEM_RESERVE, PAGE_READWRITE);
        lpPrePage = lpBuffer;
        for(int i = 0; i < PAGELIMIT * dwPageSize; i++)
        {
            __try
            {
                lpBuffer[i] = 'a';
            }
            __except(FilterFunction(GetExceptionCode()))
            {
                ExitProcess(0);
            }
        }
    
        VirtualFree(lpBuffer, dwPageSize * PAGELIMIT, MEM_FREE);
        return 0;
    }

    这段代码我们通过结构化异常处理实现了内存的按需分配,首先程序保留了4M的地址空间,但是并没有映射到具体的物理内存,接着向这4M的空间中写入内容,这个时候会造成非法的内存访问异常,系统会执行过滤表达式中调用的函数,在函数中校验异常的异常码,如果不等于EXCEPTION_ACCESS_VIOLATION,也就是说这个异常并不是读写非法内存造成的,那么直接返回EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER,这个时候会执行__exception块中的代码,也就是结束程序,如果是由于访问非法内存造成的,并且读写的范围没有超过4M那么就提交一个物理页面供程序使用,并且返回EXCEPTION_CONTINUE_EXECUTION,让程序接着从刚才的位置执行也就是说再次执行写入操作,这样保证了程序需要多少就提交多少,节约了物理内存。

    终止处理块

    终止处理块是结构化异常处理特有的模块,它保证了当__try块执行完成后总会执行终止处理块中的代码。一般位于__finally块中。只有当线程在__try中结束,也就是在__try块中调用ExitProcess或者ExitThread。由于系统为了保证__try块结束后总会调用__finally所以某些跳转语句如:goto return break等等就会添加额外的机器码以便能够跳入到__try块中,所以为了效率可以用__leave语句代替这些跳转语句。另外需要注意的一点是一个__try只能跟一个__finally块但是可以跟多个__except块。同时__try块后面要么跟__except要么跟__finally这两个二选一,不能同时跟他们两个。

    抛出异常

    在SEH中抛出异常需要使用函数:RaiseException,它的原型如下:

    void WINAPI RaiseException(DWORD dwExceptionCode, DWORD dwExceptionFlags, DWORD nNumberOfArguments, const ULONG_PTR* lpArguments);

    第一个是异常代码,第二个参数是异常标志,第三个是异常参数个数,第四个是参数列表,这个函数主要是为了填充EXCEPTION_RECORD结构体并将这个节点添加到链表中,当发生异常时系统会查找这个链表,下面是一个简单的例子:

    DWORD FilterException()
    {
        wprintf(_T("1\n"));
        return EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER;
    }
    
    int _tmain(int argc, TCHAR *argv[])
    {
        __try
        {
            __try
            {
                RaiseException(1, 0, 0, NULL);
            }
            __finally
            {
                wprintf(_T("2\n"));
            }
        }
        __except(FilterException())
        {
            wprintf(_T("3\n"));
        }
    
        _tsystem(_T("PAUSE"));
        return 0;
    }

    上面的程序使用RaiseException抛出一个异常,按照异常处理的流程,程序首先会试着执行FilterException,以便处理这个异常,所以首先会输出1,然后根据返回值EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER决定下一步会执行异常处理块__except中的内容,这个时候也就表示最里面的__try块执行完了,在前面说过,不管遇到什么情况,执行完__try块,都会接着执行它对应的__finally块,所以这个时候会首先执行__finally块,最后执行外层的__except块,最终程序输出结果为1 2 3

    win32下的向量化异常处理

    为什么向量化异常要强调是win32下的呢,因为64位windows不支持这个特性
    理解这个特性还是回到之前说的操作系统处理异常的顺序上面,首先会交给调试程序,然后再由用户程序处理,根据过滤表达式返回的值决定这个异常是否被处理,而这个向量化异常处理,就是将异常处理的代码添加到这个之前,它的代码会先于过滤表达式之前执行。
    我们知道异常是由内层向外层一层一层的查找,如果在内层已经处理完成,那么外层是永远没有机会处理的,这种情况在我们使用第三方库开发应用程序,而这个库又不提供源码,并且当发生异常时这个库只是简单的将线程终止,而我们想处理这个异常,但是由于内部处理了,外层的try根本捕获不到,这个时候就可以使用向量化异常处理了。这样我们可以编写异常处理代码先行处理并返回继续执行,这样库中就没有机会处理这个异常了。
    使用这个机制通过AddVectoredExceptionHandler函数可以添加向量化异常处理过滤函数,而调用RemoveVectoredExceptionHandler可以移除一个已添加的向量化异常处理过滤函数。下面是一个简单的例子:

    int g_nVal = 0;
    void Func(int nVal)
    {
        __try
        {
            nVal /= g_nVal;
        }
        __except(EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER)
        {
            printf("正在执行Func中的__try __except块\n");
            ExitProcess(0);
        }
    }
    
    LONG CALLBACK VH1(PEXCEPTION_POINTERS pExceptionInfo)
    {
        printf("正在执行VH1()函数\n");
        return EXCEPTION_CONTINUE_SEARCH;
    }
    
    LONG CALLBACK VH2(PEXCEPTION_POINTERS pExceptionInfo)
    {
        printf("正在执行VH2()函数\n");
        if (EXCEPTION_INT_DIVIDE_BY_ZERO == pExceptionInfo->ExceptionRecord->ExceptionCode)
        {
            g_nVal = 25;
            return EXCEPTION_CONTINUE_EXECUTION;
        }
        return EXCEPTION_CONTINUE_SEARCH;
    }
    
    LONG CALLBACK VH3(PEXCEPTION_POINTERS pExceptionInfo)
    {
        printf("正在执行VH3()函数\n");
        return EXCEPTION_CONTINUE_SEARCH;
    }
    
    LONG SEH1(EXCEPTION_POINTERS *pEP)
    {
        //除零错误
        if (EXCEPTION_INT_DIVIDE_BY_ZERO == pEP->ExceptionRecord->ExceptionCode)
        {
            g_nVal = 34;
            return EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER;
        }
        return EXCEPTION_CONTINUE_SEARCH;
    }
    
    int _tmain(int argc, TCHAR *argv[])
    {
        LPVOID lp1 = AddVectoredExceptionHandler(0, VH1);
        LPVOID lp2 = AddVectoredExceptionHandler(0, VH2);
        LPVOID lp3 = AddVectoredExceptionHandler(1, VH3);
    
        __try
        {
            Func(g_nVal);
            printf("Func()函数执行完成后g_nVal = %d\n", g_nVal);
        }
        __except(SEH1(GetExceptionInformation()))
        {
            printf("正在执行main()中的__try __except块");
        }
    
        RemoveVectoredExceptionHandler(lp1);
        RemoveVectoredExceptionHandler(lp2);
        RemoveVectoredExceptionHandler(lp3);
    
        return 0;
    }

    上述的程序模拟了调用第三方库的情况,比如我们调用了第三方库Func进行某项操作,我们在外层进行了异常处理,但是由于在Func函数中有异常捕获的代码,所以不管外层如何处理,总不能捕获到异常,外层的异常处理代码总是不能执行,这个时候我们注册了3个向量处理函数,由于VH1返回的是EXCEPTION_CONTINUE_SEARCH,这个时候会在继续执行后面注册的向量函数——VH2,VH2返回EXCEPTION_CONTINUE_SEARCH,会继续执行VH3,VH3还是返回EXCEPTION_CONTINUE_SEARCH,那么它会继续执行库函数内层的异常处理,内层的过滤表达式返回EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER,这个时候会继续执行异常处理块中的内容,结束程序,如果我们将3个向量函数中的任何一个的返回值改为EXCEPTION_CONTINUE_EXECUTION,那么库中的异常处理块中的内容将不会被执行。
    函数AddVectoredExceptionHandler中填入的处理函数也就是上述代码中的VH1 VH2 VH3只能返回EXCEPTION_CONTINUE_EXECUTION和EXCEPTION_CONTINUE_SEARCH,对于其他的值操作系统不认。

    将SEH转化为C++异常

    C++异常处理并不能处理所有类型的异常而将SEH和C++异常混用,可以达到使用C++异常处理处理所有异常的目的
    要混用二者需要在项目属性->C/C++->代码生成->启动C++异常的选项中打开SEH开关。
    在混用时可以在SEH的过滤表达式的函数中使用C++异常,当然最好的方式是将SEH转化为C++异常。
    通过调用_set_se_translator这个函数指定一个规定格式的回调函数指针就可以利用标准C++风格的关键字处理SEH了。下面是它们的定义:

    _set_se_translator(_se_translator_function seTransFunction);
    typedef void (*_se_translator_function)(unsigned int, struct _EXCEPTION_POINTERS* );

    使用时,需要自定义实现_se_translator_function函数,在这个函数中通常可以通过throw一个C++异常的方式将捕获的SEH以标准C++EH的方式抛出
    下面是一个使用的例子:

    class SE_Exception
    {
    public:
        SE_Exception(){};
        SE_Exception(DWORD dwErrCode) : dwExceptionCode(dwErrCode){};
        ~SE_Exception(){};
    private:
        DWORD dwExceptionCode;
    };
    
    void STF(unsigned int ui,  PEXCEPTION_POINTERS pEp)
    {
        printf("执行STF函数\n");
        throw SE_Exception();
    }
    
    void Func(int i)
    {
        int x = 0;
        int y = 5;
        x = y / i;
    }
    
    int _tmain(int argc, TCHAR *argv[])
    {
        try
        {
            _set_se_translator(STF);
            Func(0);
        }
        catch(SE_Exception &e)
        {
            printf("main 函数中捕获到异常 \n");
        }
        return 0;
    }

    程序首先调用_set_se_translator函数定义了一个回掉函数,当异常发生时,系统调用回掉函数,在函数中抛出一个自定义的异常类,在主函数中使用C++的异常处理捕获到了这个异常并成功输出了一条信息。

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  • python异常处理

    千次阅读 2019-05-17 20:02:13
    发生异常1时对应处理代码 except 异常2: 发生异常2时对应处理代码 except (异常3,异常4): 发生异常3、4时对应处理代码 except Exception as e:#e为一个异常对象,或 except: 发生其他异常时处理...

    语法:

    	 try:
        	可能发生异常的代码或自己使用raise抛出异常
         except :
        	发生异常时处理代码
        else:
        	无异常时执行的代码
        finally:
        	无论如何都会执行的代码
    

    可以自己定义不同异常时的处理代码:

    try:
    	可能发生异常的代码或自己使用raise抛出异常
    except 异常1:
     	发生异常1时对应处理代码
    except 异常2:
    	 发生异常2时对应处理代码
    except (异常3,异常4):
    	 发生异常3、4时对应处理代码
    except Exception as e:#捕捉异常对象,e为一个异常对象,或 except:
    	发生其他异常时处理代码
    	可用print(e)打印出异常详细信息
    else:
    	无异常时执行的代码
    finally:
    	无论如何都会执行的代码
    

    示例:

    try:
        num=int(input('input a num:'))
        result=8/num
        print(result)
    except ValueError:
        print('请输入正确的数')
    except ZeroDivisionError:
        print('分母不能为0')
    except Exception as e:
        #print('123')
    	print(e)
    finally:
        print('whatever!')
    

    参考:https://blog.csdn.net/houyanhua1/article/details/84108587

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