第7章 Java異常處理

第7章Java異常處理

7.1異常處理概述7.2Java異常的處理方法

本章要點(diǎn)了解異常和異常分類理解Java異常處理機(jī)制和異常類。掌握try/catch/finally語(yǔ)句處理異常的方式以及如何聲明異常。了解自定義異常。7.1異常處理概述

Java異常是描述在代碼段中發(fā)生的運(yùn)行出錯(cuò)情況的對(duì)象。程序中的錯(cuò)誤可能來(lái)自于編譯錯(cuò)誤和運(yùn)行錯(cuò)誤。編譯錯(cuò)誤是由于所編寫的程序存在語(yǔ)法問(wèn)題，未能通過(guò)由源代碼到目標(biāo)代碼的編譯過(guò)程而產(chǎn)生的錯(cuò)誤，它將由語(yǔ)言的編譯系統(tǒng)負(fù)責(zé)檢測(cè)和報(bào)告；運(yùn)行錯(cuò)誤是在程序的運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的錯(cuò)誤。7.1.1什么是異常 在程序執(zhí)行中，任何中斷正常程序流程的異常條件就是錯(cuò)誤或異常。 第一種，Java虛擬機(jī)檢測(cè)到了非正常的執(zhí)行狀態(tài)，這些狀態(tài)可能是由以下幾種情況引起的： ①表達(dá)式的計(jì)算違反了Java語(yǔ)言的語(yǔ)義，例如整數(shù)被0除。 ②在載入或鏈接Java程序時(shí)出錯(cuò)。 ③超出了某些資源限制，例如使用了太多的內(nèi)存。 第二種，Java程序代碼中的throw語(yǔ)句被執(zhí)行。 第三種，異步異常發(fā)生。異步異常的原因可能有： ①Thread的stop方法被調(diào)用。 ②Java虛擬機(jī)內(nèi)部錯(cuò)誤發(fā)生。7.1.2異常處理機(jī)制

Java異常處理是通過(guò)5個(gè)關(guān)鍵字來(lái)管理的。它們是try、catch、throw、throws和finally。

程序里，需要被監(jiān)測(cè)的程序語(yǔ)句序列應(yīng)包含在一個(gè)try代碼塊中。如果try代碼塊中有異常發(fā)生，那么就要拋出該異常?？梢杂胏atch來(lái)捕獲這個(gè)異常，并且在catch塊中加以適當(dāng)?shù)靥幚?。系統(tǒng)產(chǎn)生的異常會(huì)由Java運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)拋出。如果要手動(dòng)拋出異常，則使用關(guān)鍵字throw。在一些情況下，從一個(gè)方法拋出的異常必須用一個(gè)throws語(yǔ)句指定為異常。最后，從try代碼塊退出時(shí)，必須執(zhí)行的代碼要放在一個(gè)finally代碼塊中。7.1.3異常分類

Java中的異常類具有層次組織，其中Throwable類是Error類（錯(cuò)誤類）和Exception類（異常類）的父類，Throwable是Object的直接子類。 異常類（java.lang.Exception）繼承于java.lang.Object中的java.lang.Throwable類。異?？煞譃閳?zhí)行異常（RuntimeException）和檢查異常（CheckedExceptions）兩種。異常類的繼承結(jié)構(gòu)ThrowableErrorExceptionObjectAWTExceptionRuntimeExceptionIOException……

1．執(zhí)行異常即運(yùn)行時(shí)異常，繼承于RuntimeException。Java編譯器允許程序不做處理。ArithmeticException：一個(gè)不尋常算術(shù)運(yùn)算產(chǎn)生的異常。ArrayStoreException：存入數(shù)組的內(nèi)容數(shù)據(jù)類型不一致所產(chǎn)生的異常。ArrayIndexOutOfBoundsException：數(shù)組索引超出范圍所產(chǎn)生的異常。ClassCastExcption：類對(duì)象強(qiáng)迫轉(zhuǎn)換造成不當(dāng)類對(duì)象所產(chǎn)生的異常。NumberFormatException：字符串轉(zhuǎn)換數(shù)值所產(chǎn)生的異常。IndexOutOfBoundsException：索引超出范圍所產(chǎn)生的異常。NegativeException：數(shù)組建立負(fù)值索引所產(chǎn)生的異常。NullPointerException：對(duì)象引用參考值為null所產(chǎn)生的異常。

2．檢查異常 除了執(zhí)行異常外，其余的子類是屬于檢查 異常類也稱為非運(yùn)行時(shí)異常，它們都在

java.lang類庫(kù)內(nèi)定義。Java編譯器要求程序必須捕獲或者聲明拋棄這種異常。

ClassNotFoundException：找不到類或接口所產(chǎn)生的異常。

CloneNotSupportedException：使用對(duì)象的clone方法但無(wú)法執(zhí)行Cloneable所產(chǎn)生的異常。

IllegaAccessException：類定義不明確所產(chǎn)生的異常。

InstantiationException：使用newInstance方法試圖建立一個(gè)類instance時(shí)所產(chǎn)生的異常。

InterruptedException：目前線程等待執(zhí)行，另一線程中斷目前線程所產(chǎn)生的異常。

7.1.4錯(cuò)誤分類

Error類與異常一樣，它們都是繼承自java.lang.Throwable類。Error類對(duì)象由Java虛擬機(jī)生成并拋出。Error類包括linkageError（結(jié)合錯(cuò)誤）與VitualmachineError（虛擬機(jī)錯(cuò)誤）兩種子類。1．linkageErrorLinkageError的子類表示一個(gè)類依賴于另一個(gè)類，但是，在前一個(gè)類編譯之后，后一個(gè)類的改變會(huì)與它不兼容。ClassFormarErro：類格式所產(chǎn)生的錯(cuò)誤。ClassCircularityError：無(wú)限循所產(chǎn)生的錯(cuò)誤。ExceptionInInitializerError：初始化所產(chǎn)生的錯(cuò)誤。NoClassDeFormatError：沒(méi)有類定義所產(chǎn)生的錯(cuò)誤。VeritfyError：類文件某些數(shù)據(jù)不一致或安全問(wèn)題所產(chǎn)生的錯(cuò)誤。UnsatisfidLinkError：Java虛擬機(jī)無(wú)法找到合適的原始語(yǔ)言（native-language）定義的方法所產(chǎn)生的錯(cuò)誤。IncompatibleClassChangeError：不兼容類所產(chǎn)生的錯(cuò)誤。AbtractMethodError：調(diào)用抽象方法所產(chǎn)生的錯(cuò)誤。NoSuchFieldError：存取或改變數(shù)據(jù)域所產(chǎn)生的錯(cuò)誤。NoSchMethodError：調(diào)用類方法所產(chǎn)生的錯(cuò)誤。IllegalAccessError：不合法存取或改變數(shù)據(jù)域或調(diào)用方法所產(chǎn)生的錯(cuò)誤。InstantionError：使用抽象類或接口所產(chǎn)生的錯(cuò)誤。 2．VitualmachineError

當(dāng)Java虛擬機(jī)崩潰了或用盡了它繼續(xù)操作所需的資源時(shí)，拋出該錯(cuò)誤。

VitualmachineError包含InternalError，OutOfMemoryError，StackOverflow-Error，UnknownError。這些類所代表的意義：

InternalError：虛擬機(jī)內(nèi)部所產(chǎn)生的錯(cuò)誤。

OutOfMemoryError：虛擬機(jī)內(nèi)存不足所產(chǎn)生的錯(cuò)誤。

StackOverflowError：堆棧無(wú)法容納所產(chǎn)生的錯(cuò)誤。

UnknownError：虛擬機(jī)不知名異常所產(chǎn)生的錯(cuò)誤。7.2Java異常的處理方法 當(dāng)發(fā)生Exception時(shí)，那么，在編寫程序時(shí)可以采取的措施： ①通過(guò)將try｛｝catch（）｛｝塊納入其代碼中，在這里捕獲被命名為屬于某個(gè)超類的異常，并調(diào)用方法處理它。 ②讓被調(diào)用的方法表示它將不處理異常，將該異常拋到它所遇到的調(diào)用方法中。這用throws子句實(shí)現(xiàn)。 使用throws子句標(biāo)記調(diào)用方法的聲明如下所示：

publicvoidtroublesome()throwsException

其中，關(guān)鍵字throws之后是所有異常的列表，方法可以將它們拋回到它的調(diào)用程序中。1．try/catchtry/catch異常處理代碼塊的基本形式：

try

//監(jiān)視{可能發(fā)生異常的代碼塊;}

catch（異常類型異常對(duì)象名）//捕獲并處理異常{異常處理代碼塊;} 當(dāng)拋出一個(gè)異常時(shí)，異常會(huì)由相應(yīng)的catch語(yǔ)句捕獲并處理。與一個(gè)try相關(guān)的catch語(yǔ)句可以有多個(gè)，構(gòu)成多重catch語(yǔ)句，異常類型決定了要執(zhí)行哪個(gè)catch語(yǔ)句。 如果沒(méi)有拋出異常，那么try代碼塊就會(huì)結(jié)束，并且會(huì)跳過(guò)它的所有catch語(yǔ)句，從最后一個(gè)catch后面的第一個(gè)語(yǔ)句繼續(xù)執(zhí)行。

7.2.1try/catch/finally

例7.2使用try/catch進(jìn)行異常處理的情況。publicclassExceptionExam0{

publicstaticvoidmain(Stringargs[]){

inti,a;

try{//監(jiān)視一代碼塊

i=0;

a=42/i;return;

}catch(ArithmeticExceptione){//捕獲一個(gè)被零除異常System.out.println("被零除");}

}}例7.2成運(yùn)行結(jié)果如圖所示

2．可嵌入的try塊 一個(gè)try代碼塊可以嵌入到另一個(gè)try代碼塊當(dāng)中。由于內(nèi)部try代碼塊產(chǎn)生的異常如果沒(méi)有被與該內(nèi)部try代碼塊相關(guān)的catch捕獲，就會(huì)傳到外部try代碼塊。 通常嵌入式try代碼塊用于以不同方式處理不同類型的錯(cuò)誤。某些類型的錯(cuò)誤是致命的，無(wú)法修改。某些錯(cuò)誤則較輕，可以馬上處理。許多程序員在使用外部try代碼塊捕獲大部分嚴(yán)重錯(cuò)誤的同時(shí)，讓內(nèi)部try代碼處理不太嚴(yán)重的錯(cuò)誤。

例7.3嵌套try語(yǔ)句的示例。publicclassExceptionExam2{publicstaticvoidmain(Stringargs[]){intdata1[]={2,4,6,8,10,12};intdata2[]={1,0,2,4,3};try{for(inti=0;i<data1.length;i++){try{System.out.println(data1[i]+"/"+data2[i]+"is"+data1[i]/data2[i]);}catch(ArithmeticExceptione){System.out.println("不能被零除！");}}}catch(ArrayIndexOutOfBoundsExceptione){System.out.println("程序被終止！");}}}例7.3成運(yùn)行結(jié)果如圖所示

3．使用多重catch語(yǔ)句 與一個(gè)try相關(guān)的catch語(yǔ)句可以有多個(gè)。每一個(gè)catch語(yǔ)句捕獲一個(gè)不同類型的異常。某些情況，由單個(gè)代碼段可能引起多個(gè)異常。處理這種情況時(shí)就需要定義兩個(gè)或更多的catch子句，每個(gè)子句捕獲一種類型的異常。當(dāng)異常被引發(fā)時(shí)，每一個(gè)catch子句被依次檢查，第一個(gè)匹配異常類型的子句被執(zhí)行。當(dāng)一個(gè)catch語(yǔ)句執(zhí)行以后，其他的子句被忽略，程序從try/catch塊后的代碼開(kāi)始繼續(xù)執(zhí)行。例7.4捕獲兩種不同類型的異常。publicclassExceptionExam3{

publicstaticvoidmain(Stringargs[]){try{inti=args.length;System.out.println("i="+i);intj=5/i;intk[]={1,2,3};k[5]=0;}catch(ArithmeticExceptione){System.out.println("被零除:"+e);}catch(ArrayIndexOutOfBoundsExceptione){System.out.println("Arrayindexoutofboundexception:"+e);}System.out.println("執(zhí)行catch塊后的語(yǔ)句塊");}}例7.4成運(yùn)行結(jié)果如圖所示 4．finally關(guān)鍵字的使用

try/catch/finally的基本形式如下所示：

try

{

可能發(fā)生異常的代碼塊; }

catch（異常類型異常對(duì)象名） { 異常處理代碼塊; } …

finally {

無(wú)論是否拋出異常都要執(zhí)行的代碼; } 無(wú)論是出于何種原因，只要執(zhí)行離開(kāi)try/catch代碼塊，就會(huì)執(zhí)行finally代碼塊。即無(wú)論try是否正常結(jié)束，都會(huì)執(zhí)行finally定義的最后的代碼。例7.5使用finally的示例。publicclassExceptionExam4{ publicstaticvoidmain(String[]args) { try { int[]a=newint[3]; a[2]=4;return; }catch(ArithmeticExceptione){ System.out.println("發(fā)生了異常");}finally{ System.out.println("最后執(zhí)行的語(yǔ)句！");}}}例7.5成運(yùn)行結(jié)果如圖所示7.2.2聲明異常（throws）聲明拋棄異常是在一個(gè)方法聲明中的throws子句中指明的。下面是包含throws子句的方法的基本形式：[修飾符]返回類型方法名（參數(shù)1,參數(shù)2,……）throws異常列表{……}例如：publicintread()throwsIOException{……}throws子句中同時(shí)可以指明多個(gè)異常，說(shuō)明該方法將不對(duì)這些異常進(jìn)行處理，而是聲明拋棄它們。例如：publicstaticvoidmain(Stringargs[])throwsIOException,IndexOutOfBoundsException

{……}

7.2.3拋出異常（throw）

手動(dòng)拋棄異常對(duì)象是通過(guò)throw語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)的，但可以拋棄的異常必須是Throwable或其子類的實(shí)例。其基本形式如下：

throw異常名;

throw關(guān)鍵字主要是用在try塊中，用來(lái)說(shuō)明已經(jīng)發(fā)生的異常情況。throw關(guān)鍵字后面跟隨一個(gè)從類Throwable中派生的異常對(duì)象，用來(lái)說(shuō)明發(fā)出的異常類型。throw語(yǔ)句促使程序立即停止運(yùn)行，并且重復(fù)執(zhí)行最近能夠處理指定對(duì)象的catch語(yǔ)句。如果異常在程序的其他地方產(chǎn)生，throw語(yǔ)句也可以放在try語(yǔ)句的后面。為了把異常處理控制傳遞給更高層的處理模塊，還可以對(duì)截獲的異常對(duì)象再一次實(shí)施throw操作。例7.7使用throw關(guān)鍵字手動(dòng)拋出IOException異常。importjava.io.*;publicclassExceptionExam6{publicstaticvoidmain(String[]args){try{System.out.println("…正在運(yùn)行程序…");thrownewIOException("用戶自行產(chǎn)生異常");}catch(IOExceptione){System.out.println("已捕獲了該異常！");}}}例7.7成