第 7 章 異常處理

1、1Java面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)第第 7 章章 異常處理異常處理2第第7章章 異常處理異常處理7.1 7.1 異常概念異常概念7.2 7.2 異常處理異常處理7.3 7.3 人為異常的拋出與捕獲人為異常的拋出與捕獲7.4 7.4 實(shí)例實(shí)例 37.1.1 7.1.1 何謂異常何謂異常異常是程序違反了異常是程序違反了Java語言的語言的語義語義限制，限制，程序運(yùn)行時(shí)程序運(yùn)行時(shí)發(fā)生的錯(cuò)誤。發(fā)生的錯(cuò)誤。異常會(huì)使程序的運(yùn)行流程發(fā)生改變。異常會(huì)使程序的運(yùn)行流程發(fā)生改變。7.1 異異 常常 的的 概概 念念47.1.2 異常的分類異常通常分為三類：異常通常分為三類：程序可控制的異常程序可控制的異常

2、程序不可控制的異常程序不可控制的異常人為異常人為異常57.1.3 JAVA異常類結(jié)構(gòu)與組成Java中的所有的異常類都是從中的所有的異常類都是從Throwable類類派生出來的。派生出來的。Throwable類有兩個(gè)直接子類：類有兩個(gè)直接子類：Error 程序不可控制的異常程序不可控制的異常類，只報(bào)錯(cuò)不處類，只報(bào)錯(cuò)不處理；理；Exception 程序可控制的異常程序可控制的異常類。類。可對(duì)這類可對(duì)這類錯(cuò)誤的進(jìn)行處理。錯(cuò)誤的進(jìn)行處理。6異常類的繼承關(guān)系如下：異常類的繼承關(guān)系如下：Throwable 異常類的頂層類異常類的頂層類 Error 程序不可控制異常程序不可控制異常 Exception 程序

3、可控制異常程序可控制異常 RuntimeException運(yùn)行時(shí)異常（常見）運(yùn)行時(shí)異常（常見） AWTException 圖形用戶界面異常圖形用戶界面異常 IOException 輸入輸出異常輸入輸出異常 IllegalAccessException 無法訪問類異常無法訪問類異常 ClassNotFoundException 類或接口未找到異常類或接口未找到異常 。7RuntimeExceptionRuntimeException 運(yùn)行時(shí)異常運(yùn)行時(shí)異常ArithmeticExceptionArithmeticException 算術(shù)運(yùn)算異常：如除數(shù)為算術(shù)運(yùn)算異常：如除數(shù)為0 0 ArraySt

4、oreExceptionArrayStoreException 數(shù)組存儲(chǔ)異常：欲把不同類型的值存入數(shù)組數(shù)組存儲(chǔ)異常：欲把不同類型的值存入數(shù)組NullPointerExceptionNullPointerException 空指針異常：使用一個(gè)空對(duì)象引用空指針異常：使用一個(gè)空對(duì)象引用SecurityExceptionSecurityException 安全異常：檢測(cè)到了違反安全的行為安全異常：檢測(cè)到了違反安全的行為 IllegalArgumentExceptionIllegalArgumentException 非法參數(shù)異常：用不合法的參數(shù)調(diào)用方法非法參數(shù)異常：用不合法的參數(shù)調(diào)用方法IndexO

5、utOfBoundsExceptionIndexOutOfBoundsException 下標(biāo)越界下標(biāo)越界ArrayIndexOutOfBoundsExceptionArrayIndexOutOfBoundsException 數(shù)組下標(biāo)越界數(shù)組下標(biāo)越界 StringIndexOutOfBoundsExceptionStringIndexOutOfBoundsException 字符串下標(biāo)越界字符串下標(biāo)越界 8/ 未處理的異常（有兩個(gè)任務(wù)未處理的異常（有兩個(gè)任務(wù)）public class Ex1 public static void main(String args) /下面下面sub()方法的

6、第方法的第2個(gè)參數(shù)為個(gè)參數(shù)為0時(shí)發(fā)生異常，后序語句不執(zhí)行。時(shí)發(fā)生異常，后序語句不執(zhí)行。System.out.println(sub(10,3); System.out.println(sub(10,5); static int sub (int a,int b) System.out.print(a+/+b+=); return a / b; 不發(fā)生異常時(shí)運(yùn)行結(jié)果：不發(fā)生異常時(shí)運(yùn)行結(jié)果：10/3=310/5=27.1.4 未處理的異常未處理的異常9第第5行行System.out.println(sub(10,3); 改為改為System.out.println(sub(10,0); 時(shí)的時(shí)的運(yùn)

7、行結(jié)果如下：運(yùn)行結(jié)果如下：10/0=Exception in thread main java.lang.ArithmeticException: / by zeroat Ex1.sub(Ex1.java:10)at Ex1.main(Ex1.java:5)發(fā)生異常的運(yùn)行結(jié)果發(fā)生異常的運(yùn)行結(jié)果107.2 異常處理異常處理Java異常處異常處理的回理的回溯過程溯過程AA2A1A3A21A22A31A23A32117.2.1 異常的處理異常的處理 Java提供的允許程序員自己捕獲異常、處理異常的機(jī)制： 用用 try catch finally 塊塊實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)121、 try-catch塊 Java語

8、言中異常的捕捉語言中異常的捕捉和處理和處理是通過是通過try-catch塊來實(shí)現(xiàn)的。塊來實(shí)現(xiàn)的。 語法形式為：語法形式為： try /程序正常的流程，有可能拋出異常程序正常的流程，有可能拋出異常 catch(異常類名異常類名 異常對(duì)象名異常對(duì)象名) /可有多個(gè)可有多個(gè)catch塊塊 /異常處理異常處理 finally /可選可選 /try-catch部分代碼執(zhí)行完后，則執(zhí)行該部分代碼部分代碼執(zhí)行完后，則執(zhí)行該部分代碼 13/ 異常捕獲與處理try-catch public class Ex2 public static void main(String args) System.out.pri

9、ntln(sub(10,0); System.out.println(sub(10,5); static int sub(int a,int b) int c=0; try System.out.print(a+/+b+=); c = a / b; catch(java.lang.ArithmeticException e) System.out.println( 除數(shù)為0！+e); return c; 執(zhí)行程序運(yùn)行結(jié)果：執(zhí)行程序運(yùn)行結(jié)果：10/0= 除數(shù)為除數(shù)為0！java.lang.ArithmeticException: / by zero010/5=2141.try塊、塊、 catch

10、塊中定義的變量只在各自的代碼塊中有效，如塊中定義的變量只在各自的代碼塊中有效，如try塊塊中的中的 int c ；2.catch塊中程序執(zhí)行完成后，不返回塊中程序執(zhí)行完成后，不返回try塊中拋出異常語句或其后的塊中拋出異常語句或其后的語句繼續(xù)執(zhí)行；語句繼續(xù)執(zhí)行；3.出現(xiàn)異常的出現(xiàn)異常的方法（方法（sub()）有返回值時(shí)，有返回值時(shí)，return語句不能加入到語句不能加入到try塊中；且必須有明確的返回值；塊中；且必須有明確的返回值；4.異常發(fā)生后未影響后續(xù)程序的執(zhí)行。異常發(fā)生后未影響后續(xù)程序的執(zhí)行。5.捕獲異常類時(shí)可用帶包名的類名，包名可省略：捕獲異常類時(shí)可用帶包名的類名，包名可省略：本例中可

11、用：本例中可用：java.lang.ArithmeticException或或ArithmeticException6.沒有匹配的異常類，則匹配失敗，如同沒有處理一樣；沒有匹配的異常類，則匹配失敗，如同沒有處理一樣；結(jié)果分析結(jié)果分析15/【例【例7.3】多個(gè)異常的處理】多個(gè)異常的處理public class Ex3 public static void main(String args) int n = 4,8,16, 0,64,128;int k = 2,0, 4, 8;for (int i=0;in.length; i+) try int d=sub(ni,ki); /發(fā)生異常的語句發(fā)生異

12、常的語句if (d!=0 | ni=0)System.out.println(d);catch(ArrayIndexOutOfBoundsException x) System.out.println(數(shù)組下標(biāo)越界！數(shù)組下標(biāo)越界！+x);System.out.println(最后一條語句！最后一條語句！);2、多個(gè)異常的處理、多個(gè)異常的處理16 static int sub(int a,int b) int c=0; try System.out.print(a+/+b+=); c = a / b; catch(java.lang.ArithmeticException e) System.o

13、ut.println( 除數(shù)為除數(shù)為0！+e); return c; 17程序執(zhí)行結(jié)果：4/2=28/0= 除數(shù)為0！java.lang.ArithmeticException: / by zero16/4=40/8=0數(shù)組下標(biāo)越界！java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 4數(shù)組下標(biāo)越界！java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 5最后一條語句！18結(jié)果分析：例7.2中的除數(shù)為0時(shí)返回為0的問題，通過語句if (d!=0 | ni=0)得以改進(jìn)；該程序分別在不同的層次對(duì)兩種異常進(jìn)行了處理；異常處理后的程序保持

14、了良好的健壯性，體現(xiàn)了“帶病工作”的能力；193、 多條多條catch語句和語句和finally一起使用一起使用/多條多條catch與與finally并用，并用，sub()中不再處理異常中不再處理異常public class Ex6 public static void main(String args) int n = 4,8,16, 0,64,128;int k = 2,0, 4, 8;for (int i=0;in.length; i+)try System.out.print(ni+/+ki+=);int d=sub(ni,ki); /發(fā)生異常的語句發(fā)生異常的語句/ if (d!=0

15、| ni=0)System.out.println(d);20 catch (ArithmeticException e) System.out.println(除數(shù)為0： + e); catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) System.out.println(數(shù)組越界： + e); finally System.out.println(finally語句！);System.out.println(最后一條語句！); static int sub(int a,int b) return a/b; 21對(duì)于一個(gè)對(duì)于一個(gè)try塊，可以有多個(gè)塊，可以有多個(gè)

16、catch塊，每個(gè)塊，每個(gè)catch塊捕獲和處理一種異常。塊捕獲和處理一種異常。finally塊對(duì)于塊對(duì)于try-catch塊是可選的，不管塊是可選的，不管try-catch塊是否拋出、處理異常，塊是否拋出、處理異常，finally部部分總要執(zhí)行。分總要執(zhí)行。finally語句不被執(zhí)行的唯一情況是在語句不被執(zhí)行的唯一情況是在try塊內(nèi)塊內(nèi)執(zhí)行終止程序的執(zhí)行終止程序的System.exit()方法。方法。程序分析程序分析22實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：如果如果 try 語句塊的最后一條語句為語句塊的最后一條語句為return時(shí)，時(shí)，程序先執(zhí)行程序先執(zhí)行finally語句塊，再執(zhí)行語句塊，再執(zhí)行retur

17、n語句。語句。這時(shí)，如果這時(shí)，如果finally語句塊中有語句塊中有return語句，則語句，則執(zhí)行完該語句就即可返回，不再執(zhí)行執(zhí)行完該語句就即可返回，不再執(zhí)行try語句塊語句塊的的return語句。語句。如果多個(gè)如果多個(gè)catch塊后的異常類有繼承關(guān)系，則塊后的異常類有繼承關(guān)系，則應(yīng)將派生類放在前面。應(yīng)將派生類放在前面。23int a = new int10;try for(int i=0;i=10;i+)ai=i; catch(ArrayIndexOutOfBoundsExeption e)System.out.println(Array Index out of Bounds); cat

18、ch(Exception e) System.out.println(There is an exception); 該程序段將輸出：該程序段將輸出：Array Index out of Bounds正確用法：正確用法：24將兩個(gè)將兩個(gè)catch塊的順序?qū)φ{(diào)：塊的順序?qū)φ{(diào)：int a = new int10;try for(int i=0;i10) throw new MyException(a);/ 主動(dòng)拋出MyExceptionSystem.out.println(正常返回);27public static void main(String args) try System.out.pri

19、ntln(n進(jìn)入監(jiān)控區(qū)，執(zhí)行可能發(fā)生異常的程序段進(jìn)入監(jiān)控區(qū)，執(zhí)行可能發(fā)生異常的程序段);method(8);method(20);method(6);catch (MyException e) System.out.println(t程序發(fā)生異常并在此處進(jìn)行處理程序發(fā)生異常并在此處進(jìn)行處理);System.out.println(t發(fā)生的異常為：發(fā)生的異常為：+e.toString();System.out.println(這里可執(zhí)行其他代碼這里可執(zhí)行其他代碼);28程序分析首先，定義自己的異常類，自定義異常是從首先，定義自己的異常類，自定義異常是從Exception類中派生的，可使用下面的聲

20、明語類中派生的，可使用下面的聲明語句來創(chuàng)建。句來創(chuàng)建。class 自定義異常名自定義異常名 extends Exception .如例如例7.5所示，創(chuàng)建了一個(gè)所示，創(chuàng)建了一個(gè)MyException異常類。異常類。29其次，異常的拋出是由其次，異常的拋出是由throw語句來實(shí)現(xiàn)的，如果語句來實(shí)現(xiàn)的，如果程序中檢測(cè)到一個(gè)錯(cuò)誤，可以創(chuàng)建一個(gè)異常對(duì)象，程序中檢測(cè)到一個(gè)錯(cuò)誤，可以創(chuàng)建一個(gè)異常對(duì)象，然后使用然后使用throw拋出。例拋出。例7.5程序中的：程序中的： throw new MyException(a);該語句直接調(diào)用該語句直接調(diào)用MyException類的構(gòu)造方法創(chuàng)建一類的構(gòu)造方法創(chuàng)建一個(gè)

21、個(gè)MyException類的對(duì)象并拋出該對(duì)象。也可利類的對(duì)象并拋出該對(duì)象。也可利用父類用父類Exception的兩個(gè)構(gòu)造方法：的兩個(gè)構(gòu)造方法：public Exception()；public Exception(String msg)。根據(jù)錯(cuò)誤類型的不同，創(chuàng)建的異常對(duì)象的類型也不根據(jù)錯(cuò)誤類型的不同，創(chuàng)建的異常對(duì)象的類型也不相同。相同。30第三，如果一個(gè)方法的成員有可能拋擲異常，應(yīng)在第三，如果一個(gè)方法的成員有可能拋擲異常，應(yīng)在定義該方法時(shí)使用定義該方法時(shí)使用throws關(guān)鍵字聲明其可能拋出關(guān)鍵字聲明其可能拋出的異常種類，在方法定義的頭部加上：的異常種類，在方法定義的頭部加上： 方法頭部方法頭部

22、 throws 異常類名列表異常類名列表例例7.5程序中程序中UserException類中的方法類中的方法method的的定義：定義：static void method(int a) throws MyException這說明這說明method方法會(huì)拋出異常，但不處理異常，在方法會(huì)拋出異常，但不處理異常，在調(diào)用調(diào)用method方法的方法的main程序中要捕獲和處理它程序中要捕獲和處理它拋出的異常。否則調(diào)用程序就要異常終止。拋出的異常。否則調(diào)用程序就要異常終止。317.4 實(shí)例實(shí)例例例7.6程序演示了程序演示了try-catch和和throw語句的使用，該程序語句的使用，該程序在在Keybo

23、ardInput類中定義了兩個(gè)方法類中定義了兩個(gè)方法ReadName和和ReadAge，它們從，它們從JDK5.0以后版本新提供的控制臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)以后版本新提供的控制臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備輸入設(shè)備Scanner讀取讀取String、int類型數(shù)據(jù)作為姓名和年類型數(shù)據(jù)作為姓名和年齡。并對(duì)年齡進(jìn)行判斷，若不在齡。并對(duì)年齡進(jìn)行判斷，若不在1-99之間或輸入的是非數(shù)之間或輸入的是非數(shù)字字符，則都拋出字字符，則都拋出InputMismatchException類的異常，類的異常，處理異常提示重輸。對(duì)處理異常提示重輸。對(duì)ReadName和和ReadAge方法未捕獲方法未捕獲處理的異常，拋出處理的異常，拋出Excepti

24、on異常，交由異常，交由ExceptionDemo類中的類中的main方法中進(jìn)行捕捉處理，可調(diào)用方法中進(jìn)行捕捉處理，可調(diào)用Exception類的類的方法方法getMessage獲取錯(cuò)誤信息。獲取錯(cuò)誤信息。 32/【例【例7.67.6】 異常處理實(shí)例異常處理實(shí)例import java.util.import java.util.* *; ;class KeyboardInputclass KeyboardInput String ReadNameString ReadName() throws Exception () throws Exception try/ try/ 讀入姓名字符串讀入姓名

25、字符串System.System.outout.print(.print(請(qǐng)輸入姓名：請(qǐng)輸入姓名：););Scanner in = new Scanner(System.Scanner in = new Scanner(System.inin););return in.next();return in.next();catch(Exception e)catch(Exception e)throw new Exception();throw new Exception(); 33int ReadAgeint ReadAge() throws Exception () throws Except

26、ion intint age; age;do do try try System.System.outout.print(.print(請(qǐng)輸入年齡（請(qǐng)輸入年齡（1-991-99）：）：););Scanner in = new Scanner(System.Scanner in = new Scanner(System.inin););age=in.nextIntage=in.nextInt();();if (0age & age100) return age;if (0age & age100) return age;else throw new InputMismatchExceptione

27、lse throw new InputMismatchException(年齡必須年齡必須在在9999以內(nèi)以內(nèi));); catch (InputMismatchException catch (InputMismatchException e) e) System.System.outout.println.println(輸入年齡錯(cuò)誤輸入年齡錯(cuò)誤(+e+),(+e+),重輸！重輸！);); while(true) ;while(true) ; 34public class ExceptionDemopublic class ExceptionDemo public static void main(String argspublic static void main(String args) ) try try KeyboardInput keyin = new Keyboa