高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言(Java版)8-異常處理

1、8.1 異常處理概述8.2 異常處理機(jī)制8.3 異常類8.4 綜合實(shí)例8.5 習(xí)題8.1.1 異常處理的概念 異常是指在某些情況下，會(huì)使當(dāng)前正在執(zhí)行的方法或代碼塊無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行的問(wèn)題。 異常是程序中的一些錯(cuò)誤，但并不是所有的錯(cuò)誤都是異常，并且錯(cuò)誤有時(shí)候是可以避免的。例如，代碼中如果少了一個(gè)分號(hào)，那么運(yùn)行出來(lái)結(jié)果是提示是錯(cuò)誤java.lang.Error；而如果代碼為System.out.println(8/0)，用0做了除數(shù)，那么會(huì)會(huì)拋出java.lang.ArithmeticException的異常?！緦?shí)例8-1】Exception.java public class Exception pu

2、blic static void main(String args) int denominator = 0; if (denominator != 0) int numerator = 8 / denominator; else System.out.println(除數(shù)為零); System.out.println(numerator); 運(yùn)行結(jié)果：程序說(shuō)明： 在這個(gè)實(shí)例中，不考慮異常的作用，因此為了避免除數(shù)為零，最好的做法就是進(jìn)行一次判斷if (denominator != 0)，當(dāng)除數(shù)不為零的時(shí)候才進(jìn)入循環(huán)做除法，否則直接打印輸出結(jié)果，這個(gè)時(shí)候被除數(shù)還沒(méi)有聲明，因此程序會(huì)出錯(cuò)，拋出ja

3、va.lang.Error的異常。【實(shí)例8-2】Exception.java public class Exception public static void main(String args) int denominator = 0; int numerator = 8 / denominator; System.out.println(numerator); 運(yùn)行結(jié)果：8.1.2 使用異常處理的原因程序執(zhí)行時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)用戶輸入出錯(cuò)、所需文件找不到、運(yùn)行時(shí)磁盤(pán)空間不夠、內(nèi)存耗盡無(wú)法進(jìn)行類的實(shí)例化、算術(shù)運(yùn)算錯(cuò)、數(shù)組下標(biāo)越界、JVM崩潰等運(yùn)行錯(cuò)誤，影響程序的正常執(zhí)行。錯(cuò)誤及異常是不可避免的，一

4、個(gè)好的應(yīng)用程序，在滿足用戶要求的各種功能的同時(shí)，還應(yīng)具備能預(yù)見(jiàn)程序執(zhí)行過(guò)程中可能產(chǎn)生的各種異常的能力，并能為異常情況給予恰當(dāng)處理。Java語(yǔ)言通過(guò)面向?qū)ο蟮漠惓Ｌ幚頇C(jī)制來(lái)解決運(yùn)行期間的錯(cuò)誤，可以預(yù)防錯(cuò)誤的程序代碼或系統(tǒng)錯(cuò)誤所造成的不可預(yù)期的結(jié)果發(fā)生。8.1.3 方法的調(diào)用堆棧 Java虛擬機(jī)用方法調(diào)用堆棧來(lái)跟蹤每個(gè)線程中一系列的方法調(diào)用過(guò)程。每個(gè)線程都有一個(gè)獨(dú)立的方法調(diào)用堆棧，堆棧底部的是程序的入口方法main()，放一個(gè)新的方法被調(diào)用時(shí)，java虛擬機(jī)就會(huì)把描述該方法的堆棧結(jié)構(gòu)置入棧頂，位于棧頂?shù)姆椒ㄊ钦趫?zhí)行的方法。Java對(duì)異常的處理主要涉及兩方面的內(nèi)容：一是拋出（throw）異常 如果

5、程序在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)了運(yùn)行錯(cuò)誤，并且產(chǎn)生的異常與系統(tǒng)中預(yù)定義某個(gè)異常類相對(duì)應(yīng)，系統(tǒng)就自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)該異常類的對(duì)象，這個(gè)過(guò)程稱為拋出（throw）異常。二是捕捉（catch）異常 當(dāng)有異常對(duì)象拋出時(shí)，將在程序中尋找處理這個(gè)異常的代碼，如果找到處理代碼，則把異常對(duì)象交給該段代碼進(jìn)行處理，這個(gè)過(guò)程稱為捕捉（catch）異常。8.2.1 捕獲異常 我們經(jīng)常會(huì)遇見(jiàn)這樣的情景：程序中出現(xiàn)了異常但是沒(méi)有相應(yīng)的處理措施。這時(shí)候java語(yǔ)言就會(huì)自動(dòng)捕獲并處理異常，一般來(lái)說(shuō)表現(xiàn)為報(bào)告異常字符串，并且在異常發(fā)生出結(jié)束程序的運(yùn)行。但是，為了更好的保證程序正常運(yùn)行，需要人為的捕獲并處理異常。在java語(yǔ)言中該機(jī)制的使用是

6、try-catch-finally結(jié)構(gòu)。try-catch-finally結(jié)構(gòu)的一般格式如下：try 可能拋出異常的語(yǔ)句 catch ( Exception1 e) 異常處理代碼 catch ( Exception2 e) 異常處理代碼 finally 必需執(zhí)行的代碼 如果在程序中有效的設(shè)計(jì)了try-catch-finally結(jié)構(gòu)，會(huì)出現(xiàn)兩種情況：能夠捕獲到異常和不能捕獲到異常。如果沒(méi)有捕獲到異常時(shí)，程序會(huì)跳過(guò)catch直接到finally（如圖8-3 沒(méi)有捕獲到異常時(shí)）如果捕獲到某個(gè)異常，則進(jìn)入相應(yīng)的catch塊內(nèi)（如圖8-4 捕獲到某個(gè)異常時(shí)）try 語(yǔ)句 1; 語(yǔ)句 2;catch (

7、Exception1 e） catch ( Exception2 e） finally 語(yǔ)句;try 語(yǔ)句 1; 語(yǔ)句 2;catch ( Exception1 e） catch ( Exception2 e） finally 語(yǔ)句;圖8-3 沒(méi)有捕獲到異常時(shí) 圖8-4 捕獲到某個(gè)異常時(shí)8.2.2 聲明異常 try-catch-finally是在產(chǎn)生異常的方法內(nèi)部處理異常。除此之外，還可以通過(guò)調(diào)用產(chǎn)生異常的方法來(lái)處理這些異常。在方法的聲明中使用throws語(yǔ)句，其一般格式如下： 方法名(參數(shù)) throws 方法體；【實(shí)例8-5】ThrowsException.javapublic class

8、 ThrowsException static void test(int a) throws ArithmeticException,ArrayIndexOutOfBoundsException System.out.println(In Situation + a);if (a = 0) System.out.println(no Exception caught);return; else if (a = 1) int iArray = new int4;iArray10 = 3;public static void main(String args) /try-catch-finall

9、y結(jié)構(gòu)try test(0);test(1); catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) System.out.println(Catch + e); finally System.out.println(in Proc finally);運(yùn)行結(jié)果：In Situation0no Exception caughtIn Situation1Catch java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 10in Proc finally8.2.3 拋出異常 日常生活中，例如學(xué)校中有什么問(wèn)題都會(huì)先去問(wèn)老師，但是有一些問(wèn)題例如轉(zhuǎn)

10、學(xué)是不能由老師來(lái)解決的，這時(shí)候老師就需要再去問(wèn)校長(zhǎng)，由校長(zhǎng)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。可能校長(zhǎng)還有不能解決的問(wèn)題，就需要去問(wèn)教育部。拋出異常也是這樣的，當(dāng)一個(gè)程序段發(fā)生異常時(shí)，如果自己不能夠進(jìn)行異常處理，就可以將拋出異常給上一層。如果上一層也不能解決就可以一直向上拋出異常，直到拋出給main方法。如果仍然不能解決，就會(huì)中斷程序，將異常顯示出來(lái)。 在java語(yǔ)言中，所有方法都是通過(guò)throw語(yǔ)句來(lái)拋出一個(gè)異常事件，拋出異常首先需要通過(guò)throw語(yǔ)句生成一個(gè)異常類的對(duì)象，其一般格式如下： throw new 異常類名； 注意：異常類名必須是Exception或其直接或間接子類。利用throw語(yǔ)句，可以自定義異

11、常，并顯示自定義的異常信息?！緦?shí)例8-6】ThrowException.javaclass ThrowException public static void main(String args) try throwTest(); catch (NullPointerException e) System.out.println(Recaught: + e);static void throwTest() try throw new NullPointerException(test); catch (NullPointerException e) System.out.println(Caug

12、ht inside throwTest.);throw e;運(yùn)行結(jié)果：Caught inside throwTest.Recaught:java.lang.NullPointerException: test8.2.4 自定義異常盡管java內(nèi)建的異常處理機(jī)制提供了豐富的異常類型，能夠滿足程序員的大部分需求，但有時(shí)候也需要程序員在程序中自定義異常類，根據(jù)自己的意愿來(lái)處理異常。自定義異常的一般格式為：class 異常類名 extends Exception 方法體；8.3.1 java中異常類的結(jié)構(gòu) 在java語(yǔ)言中，異常有兩種分類：1）java.lang.Throwable類為所有對(duì)象的父類，

13、可以使用異常處理機(jī)制將這些對(duì)象拋出并捕獲。2）在Throwable類中定義方法來(lái)檢索與異常相關(guān)的錯(cuò)誤信息，并打印顯示異常發(fā)生的棧跟蹤信息。它有Error和Exception兩個(gè)基本子類：錯(cuò)誤（Error）：JVM系統(tǒng)內(nèi)部錯(cuò)誤、資源耗盡等嚴(yán)重情況；異常（Exception）：其它因編程錯(cuò)誤或偶然的外在因素導(dǎo)致的一般性問(wèn)題。Throwable類Error類Exception類 RuntimeException類ArithmeticException類IndexOutofBoundException類ArrayIndexOutofBoundsException類IoException類FileNot

14、FoundException類EOFException類在Java.lang包在Java.io包圖8-5 java中異常類的結(jié)構(gòu)8.3.2 運(yùn)行時(shí)異常運(yùn)行時(shí)異常（RuntimeException）是指因設(shè)計(jì)或?qū)崿F(xiàn)方式不當(dāng)導(dǎo)致的問(wèn)題。也可以說(shuō)是程序員的原因?qū)е碌膯?wèn)題，本來(lái)可以避免發(fā)生的情況。這種異常的特點(diǎn)是java編譯器不會(huì)檢查它。由于沒(méi)有處理它，因此，當(dāng)出現(xiàn)這類異常時(shí)，異常對(duì)象一直被傳遞到main()方法，程序?qū)惓＝K止。如果采用了異常處理，異常將會(huì)被相應(yīng)的程序執(zhí)行處理。表8-1給出了java語(yǔ)言預(yù)定義的Error異常子類，下面是運(yùn)行時(shí)異常的常見(jiàn)子類，如表8-2 運(yùn)行時(shí)異常子類：異常類名異常類

15、名描述描述ArithmeticException算數(shù)錯(cuò)誤NullPointerException非法使用空引用ArrayIndexOutOfBoundsException數(shù)組下標(biāo)越界ClassCastException非法強(qiáng)制轉(zhuǎn)換類型NegativeArraySizeException創(chuàng)建帶負(fù)維數(shù)大小的數(shù)組的嘗試ArrayStoreException數(shù)組元素賦值類型不兼容IndexOutOfBoundException某些類型索引越界NumberFormatException字符串到數(shù)字格式非法轉(zhuǎn)換SecurityException試圖違反安全性StringIndexOutOfBounds試圖

16、在字符串邊界之外索引UnsupportedOperationException遇到不支持的操作IllegalArgumentException調(diào)用方法的參數(shù)非法IllegalMonitorStateException非法監(jiān)控操作IllegalStateException環(huán)境或應(yīng)用狀態(tài)不正確IllegalThreadStateException請(qǐng)求操作與當(dāng)前線程狀態(tài)不兼容表8-2 運(yùn)行時(shí)異常子類8.3.3 受檢查異常 Exception類中除了RuntimeException子類以外的類都是受檢查異常類。如表8-3 受檢查異常子類：異常類名異常類名描述描述ClassNotFoundExcepti

17、on找不到類CloneNotSupportedException試圖復(fù)制一個(gè)不能實(shí)現(xiàn)的Cloneable接口對(duì)象NoSuchMethodException請(qǐng)求的字段不存在NoSuchMethodException請(qǐng)求的方法不存在InterruptedException一個(gè)線程被另一個(gè)線程中斷IllAccessException對(duì)一個(gè)類的訪問(wèn)被拒絕InstantiationException試圖創(chuàng)建一個(gè)抽象類或者抽象接口的對(duì)象【實(shí)例8-9】ExceptionTest.javaclass ExceptionCom extends Exception private static final lon

18、g serialVersionUID = 1L;ExceptionCom() super(自定義異常);public class ExceptionTest public void A1(int n) System.out.println(A1前面);A2(n);System.out.println(A1后面);public void A2(int n) System.out.println(A2前面);try System.out.println(try的前面);A3(n);/ 發(fā)生異常時(shí)不會(huì)輸出System.out.println(try的后面); catch (ExceptionCom e) System.err.println(e.getMessage(); finally System.out.println(無(wú)論是否發(fā)生異常);System.out.println(A2后面);publi