Kotlin 异常处理

文章目录

什么是异常
抛出异常
通过异常信息解决异常
捕获异常

什么是异常

我们在运行程序时，如果代码出现了语法问题或逻辑问题，会导致程序编译失败或退出，称为异常。运行结果会给出一个一长串的红色字，通常会给出异常信息（异常名、调用堆栈等）。

语法错误会直接导致编译失败，不能被代码捕获；而逻辑异常一般是在运行时抛出的，可以捕获。

语法错误：

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fun main() {
    print("Hello Kotlin"
}

// 异常信息（部分）
e: file:///D:/Project/Kotlin/Normal/untitled/src/main/kotlin/Main.kt:2:25 Expecting ')'

FAILURE: Build failed with an exception.

* What went wrong:
Execution failed for task ':compileKotlin'.
> A failure occurred while executing org.jetbrains.kotlin.compilerRunner.GradleCompilerRunnerWithWorkers$GradleKotlinCompilerWorkAction
   > Compilation error. See log for more details

逻辑错误：

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fun main() {
    val list = listOf(1, 2, 3)

    print(list[3])
}

Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: Index 3 out of bounds for length 3
	at java.base/java.util.Arrays$ArrayList.get(Arrays.java:4266)
	at MainKt.main(Main.kt:4)
	at MainKt.main(Main.kt)

每一个异常都是一个Throwable的对象，这是一个 Java 的类。

java 复制代码

public class Throwable implements Serializable {
	...
}

其实，Kotlin 中的异常来自于 Java 异常，并且使用typealias起了别名。

kt 复制代码

// Typealias.kt
package kotlin


@SinceKotlin("1.1") public actual typealias Error = java.lang.Error
@SinceKotlin("1.1") public actual typealias Exception = java.lang.Exception
...

Note：Kotlin 是支持跨平台的，并且有相应的分支，Kotlin/Jvm（桌面端、安卓Android）、Kotlin/Native（原生平台，如苹果 iOS）、Kotlin/JS（网页端 JavaScript）、Kotlin/Wasm（网页端 Assembly）。

Kotlin 跨平台项目有expect和actual关键字，分别用于声明全平台期望内容（expect）以及各个平台的实现内容（actual）。以上的代码前方都标记了actual，说明这是平台代码，各个平台之间代码会有所差异，Jvm 平台有 Java，而其他平台没有。

从源码中可以发现，并没有Throwable的别名，Kotlin 创建了一个自己的Throwable对象。应该是为了跨平台兼容，其他平台没有 Java 也就没有java.lang.Throwable（其他平台应该是继承自kotlin.Throwable），在实际使用中我们用的是kotlin.Throwable。

kt 复制代码

// Throwable.kt
package kotlin


public open class Throwable(open val message: String?, open val cause: Throwable?) {
    constructor(message: String?) : this(message, null)

    constructor(cause: Throwable?) : this(cause?.toString(), cause)

    constructor() : this(null, null)
}

抛出异常

我们可以使用throw抛出一个Throwable（不能是java.lang.Throwable），我们可以实例化Throwable或其子类，使用throw将其抛出，后续代码将不再执行。

kt 复制代码

fun main() {
    throw Throwable("你好，异常")
    print("Hello Kotlin")
}

Exception in thread "main" java.lang.Throwable: 你好，异常
	at MainKt.main(Main.kt:2)
	at MainKt.main(Main.kt)

通过异常信息解决异常

异常信息（红色字）是我们解决异常的关键。我们可以从异常信息中找到异常的名称以及抛出位置。

通常情况下，异常信息会非常长，异常信息的格式其实是固定的，异常名称、信息message值和抛出位置会在开头处，我们可以看一下下方的异常信息。

首先在开头处我们便可以得知在main这一线程（thread）中出现了一个异常（Exception in thread "main"），并且在后边跟着它的名称java.lang.Throwable，冒号:后面是异常的message值，如果message是null，则不会有冒号及message的内容。

一般情况下，你只需要搜索第一行的信息，便会找到解决办法。当然，为了与Java 区分开，你可以在信息前加 Kotlin。

后边的就是调用堆栈，在这里可以找到异常抛出处，我们要注意那些蓝色字体（在 IDEA 中，Main.kt:2是蓝色的。Main.kt表示文件名；2表示行数，有时候会对不上），点击它光标会定位到该位置。越靠前的，就越靠近异常抛出位置。

有些时候，在中间位置也会出现类似Cause by ...的内容，也需要特别留意，可以像搜索第一行一样搜索它。

kt 复制代码

fun main() {
    throw Throwable("抛出异常")
}

Exception in thread "main" java.lang.Throwable: 抛出异常
	at MainKt.main(Main.kt:2)
	at MainKt.main(Main.kt)

捕获异常

有些情况下，我们并不希望异常直接抛出，例如，在安卓 Android 应用中，抛出异常将直接导致应用闪退，这是非常不好的体验。我们可以使用try-catch-finall来捕获异常。

finall可以缺省，我们先从简单的try-catch讲起。我们在try的花括号{}里可以写一段要执行的可能发生异常的代码，在后边补上catch，小括号()中需要写一个变量名称: Throwable 或其子类，表示你要捕获的异常，接着在catch花括号{}里写上捕获异常后要做什么，这里我们打印异常的消息，这是一个String?类型。

kt 复制代码

fun main() {
    try {
        // 这是一段要执行的代码
        println("try 1")
        throw Exception("异常消息")
        print("try 2")
    }catch (e: Exception) {
        // 如果上方代码抛出了异常
        // 则该地方可以尝试捕获异常
        print(e.message)
    }
}

try 1
异常消息

可以看到结果中没有异常了。如果我们去掉异常抛出语句，try中的内容会顺利执行，并且不会执行catch的内容：

kt 复制代码

fun main() {
    try {
        // 这是一段要执行的代码
        println("try 1")
        // throw Exception("异常消息")
        print("try 2")
    }catch (e: Exception) {
        // 如果上方代码抛出了异常
        // 则该地方可以尝试捕获异常
        print(e.message)
    }
}

try 1
try 2

这里需要注意，如果抛出的异常与catch圆括号中的类型不是同一类（不一定要类型相同，抛出异常也可以是圆括号中类型的子类），会捕获失败，抛出异常。这里举一个我一直以来都犯的错误，我会习惯性地把e的类型给成Exception，可是Throwable大致是分为两大类的：Exception、Error。我的声明e: Exception只对Exception及其子类生效，如果某一次它抛出了Error，将会捕获失败。

kt 复制代码

import java.awt.AWTError


fun main() {
    try {
        // AWTError: Error
        throw AWTError("AWT 错误")
    }catch (e: Exception) {
        print(e.message)
    }
}

Exception in thread "main" java.awt.AWTError: AWT 错误
	at MainKt.main(Main.kt:6)
	at MainKt.main(Main.kt)

所以建议大家，还是把它的类型写为Throwable：

kt 复制代码

fun main() {
    try {
        // AWTError: Error
        throw AWTError("AWT 错误")
    }catch (e: Throwable) {
        print(e.message)
    }
}

AWT 错误

最后是finally，它不管是否抛出异常，都会执行相应的代码：

kt 复制代码

// 将 block 函数交给 catching 函数调用
inline fun catching(block: () -> Unit) {
    try {
        // 调用 block 函数
        block()
    } catch (_: Throwable) {
        // 空语句需要将 e 命名为 _
    } finally {
        println("Finally")
    }
}


fun main() {
    // 抛出异常
    catching { throw Throwable() }
    // 不抛出异常
    catching {  }
}

Finally
Finally

try-catch-finally还能用于赋值，这与if 或when类似：

kt 复制代码

fun main() {
    val msg = try {
        throw Throwable("抛出异常")
        "顺利执行"
    }catch (e: Throwable) {
        "出现异常"
    }
    print(msg)
}

出现异常