高級程序設計語言(Java版)8-異常處理

1、8.1 異常處理概述8.2 異常處理機制8.3 異常類8.4 綜合實例8.5 習題8.1.1 異常處理的概念 異常是指在某些情況下，會使當前正在執(zhí)行的方法或代碼塊無法繼續(xù)進行的問題。 異常是程序中的一些錯誤，但并不是所有的錯誤都是異常，并且錯誤有時候是可以避免的。例如，代碼中如果少了一個分號，那么運行出來結果是提示是錯誤java.lang.Error；而如果代碼為System.out.println(8/0)，用0做了除數(shù)，那么會會拋出java.lang.ArithmeticException的異常。【實例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); 運行結果：程序說明： 在這個實例中，不考慮異常的作用，因此為了避免除數(shù)為零，最好的做法就是進行一次判斷if (denominator != 0)，當除數(shù)不為零的時候才進入循環(huán)做除法，否則直接打印輸出結果，這個時候被除數(shù)還沒有聲明，因此程序會出錯，拋出ja

3、va.lang.Error的異常?！緦嵗?-2】Exception.java public class Exception public static void main(String args) int denominator = 0; int numerator = 8 / denominator; System.out.println(numerator); 運行結果：8.1.2 使用異常處理的原因程序執(zhí)行時經(jīng)常會出現(xiàn)用戶輸入出錯、所需文件找不到、運行時磁盤空間不夠、內存耗盡無法進行類的實例化、算術運算錯、數(shù)組下標越界、JVM崩潰等運行錯誤，影響程序的正常執(zhí)行。錯誤及異常是不可避免的，一

4、個好的應用程序，在滿足用戶要求的各種功能的同時，還應具備能預見程序執(zhí)行過程中可能產(chǎn)生的各種異常的能力，并能為異常情況給予恰當處理。Java語言通過面向對象的異常處理機制來解決運行期間的錯誤，可以預防錯誤的程序代碼或系統(tǒng)錯誤所造成的不可預期的結果發(fā)生。8.1.3 方法的調用堆棧 Java虛擬機用方法調用堆棧來跟蹤每個線程中一系列的方法調用過程。每個線程都有一個獨立的方法調用堆棧，堆棧底部的是程序的入口方法main()，放一個新的方法被調用時，java虛擬機就會把描述該方法的堆棧結構置入棧頂，位于棧頂?shù)姆椒ㄊ钦趫?zhí)行的方法。Java對異常的處理主要涉及兩方面的內容：一是拋出（throw）異常 如果

5、程序在運行過程中出現(xiàn)了運行錯誤，并且產(chǎn)生的異常與系統(tǒng)中預定義某個異常類相對應，系統(tǒng)就自動產(chǎn)生一個該異常類的對象，這個過程稱為拋出（throw）異常。二是捕捉（catch）異常 當有異常對象拋出時，將在程序中尋找處理這個異常的代碼，如果找到處理代碼，則把異常對象交給該段代碼進行處理，這個過程稱為捕捉（catch）異常。8.2.1 捕獲異常 我們經(jīng)常會遇見這樣的情景：程序中出現(xiàn)了異常但是沒有相應的處理措施。這時候java語言就會自動捕獲并處理異常，一般來說表現(xiàn)為報告異常字符串，并且在異常發(fā)生出結束程序的運行。但是，為了更好的保證程序正常運行，需要人為的捕獲并處理異常。在java語言中該機制的使用是

6、try-catch-finally結構。try-catch-finally結構的一般格式如下：try 可能拋出異常的語句 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計了try-catch-finally結構，會出現(xiàn)兩種情況：能夠捕獲到異常和不能捕獲到異常。如果沒有捕獲到異常時，程序會跳過catch直接到finally（如圖8-3 沒有捕獲到異常時）如果捕獲到某個異常，則進入相應的catch塊內（如圖8-4 捕獲到某個異常時）try 語句 1; 語句 2;catch (

7、Exception1 e） catch ( Exception2 e） finally 語句;try 語句 1; 語句 2;catch ( Exception1 e） catch ( Exception2 e） finally 語句;圖8-3 沒有捕獲到異常時 圖8-4 捕獲到某個異常時8.2.2 聲明異常 try-catch-finally是在產(chǎn)生異常的方法內部處理異常。除此之外，還可以通過調用產(chǎn)生異常的方法來處理這些異常。在方法的聲明中使用throws語句，其一般格式如下： 方法名(參數(shù)) throws 方法體；【實例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結構try test(0);test(1); catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) System.out.println(Catch + e); finally System.out.println(in Proc finally);運行結果：In Situation0no Exception caughtIn Situation1Catch java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 10in Proc finally8.2.3 拋出異常 日常生活中，例如學校中有什么問題都會先去問老師，但是有一些問題例如轉

10、學是不能由老師來解決的，這時候老師就需要再去問校長，由校長來解決這個問題?？赡苄ｉL還有不能解決的問題，就需要去問教育部。拋出異常也是這樣的，當一個程序段發(fā)生異常時，如果自己不能夠進行異常處理，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，就會中斷程序，將異常顯示出來。 在java語言中，所有方法都是通過throw語句來拋出一個異常事件，拋出異常首先需要通過throw語句生成一個異常類的對象，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語句，可以自定義異

11、常，并顯示自定義的異常信息。【實例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;運行結果：Caught inside throwTest.Recaught:java.lang.NullPointerException: test8.2.4 自定義異常盡管java內建的異常處理機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中異常類的結構 在java語言中，異常有兩種分類：1）java.lang.Throwable類為所有對象的父類，

13、可以使用異常處理機制將這些對象拋出并捕獲。2）在Throwable類中定義方法來檢索與異常相關的錯誤信息，并打印顯示異常發(fā)生的棧跟蹤信息。它有Error和Exception兩個基本子類：錯誤（Error）：JVM系統(tǒng)內部錯誤、資源耗盡等嚴重情況；異常（Exception）：其它因編程錯誤或偶然的外在因素導致的一般性問題。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中異常類的結構8.3.2 運行時異常運行時異常（RuntimeException）是指因設計或實現(xiàn)方式不當導致的問題。也可以說是程序員的原因導致的問題，本來可以避免發(fā)生的情況。這種異常的特點是java編譯器不會檢查它。由于沒有處理它，因此，當出現(xiàn)這類異常時，異常對象一直被傳遞到main()方法，程序將異常終止。如果采用了異常處理，異常將會被相應的程序執(zhí)行處理。表8-1給出了java語言預定義的Error異常子類，下面是運行時異常的常見子類，如表8-2 運行時異常子類：異常類名異常類

15、名描述描述ArithmeticException算數(shù)錯誤NullPointerException非法使用空引用ArrayIndexOutOfBoundsException數(shù)組下標越界ClassCastException非法強制轉換類型NegativeArraySizeException創(chuàng)建帶負維數(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調用方法的參數(shù)非法IllegalMonitorStateException非法監(jiān)控操作IllegalStateException環(huán)境或應用狀態(tài)不正確IllegalThreadStateException請求操作與當前線程狀態(tài)不兼容表8-2 運行時異常子類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試圖復制一個不能實現(xiàn)的Cloneable接口對象NoSuchMethodException請求的字段不存在NoSuchMethodException請求的方法不存在InterruptedException一個線程被另一個線程中斷IllAccessException對一個類的訪問被拒絕InstantiationException試圖創(chuàng)建一個抽象類或者抽象接口的對象【實例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)生異常時不會輸出System.out.println(try的后面); catch (ExceptionCom e) System.err.println(e.getMessage(); finally System.out.println(無論是否發(fā)生異常);System.out.println(A2后面);publi