第07章異常處理

第七章異常處理授課講師：顏鵬飛本章概述不管程序?qū)懙迷俸茫惓６伎赡軙l(fā)生，而程序也必須能夠處理可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤。所以我們要站在異常一定可能會發(fā)生的角度來編寫異常處理程序，應(yīng)對程序有可能發(fā)生的錯(cuò)誤建立一個(gè)良好的異常處理策略。本章目標(biāo)異常的含義及分類異常處理 兩種拋出異常的方式自定義異常常見異常1異常（Exception）異常的含義所謂異常就是程序運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)一些錯(cuò)誤，比如試圖打開一個(gè)根本不存在的文件等。異常的產(chǎn)生有很多種原因：設(shè)計(jì)者的疏忽、使用者的誤操作、軟硬件錯(cuò)誤等。異常的分類在java語言中，異常是一個(gè)對象，它繼承于Throwable類，所有的Throwable類的子孫類所產(chǎn)生的對象都是例外（異常）。從Throwable直接派生出的異常類有Exception和Error，如圖所示。1.1異常分類（Exception）圖Java異常層次圖ThrowableErrorExceptionRuntimeException1.2異常分類（Exception）在Java的異常體系中，java.lang.Throwable是所有異常的超類，繼承于Object，直接子類為Error和Exception。Error則表示出現(xiàn)了一個(gè)非常嚴(yán)重的異常錯(cuò)誤，并且這個(gè)錯(cuò)誤可能是應(yīng)用程序所不能恢復(fù)的，例如LinkageError，或ThreadDeath等。由Java虛擬機(jī)生成并拋出，Java程序不做處理。Exception是代表了真正實(shí)際意義上的異常對象的根基類。Exception和從它派生而來的所有異常都是應(yīng)用程序能夠捕獲到的，并且可以進(jìn)行異常錯(cuò)誤恢復(fù)處理的異常類型。1.3異常分類（Exception）java.long.Error和java.lang.RuntimeException的子類免于編譯時(shí)的檢查。RuntimeException異常由系統(tǒng)檢測，用戶的Java程序可不做處理，系統(tǒng)將它們交給缺省的異常處理程序。Error和RuntimeException（Exception的子類）為unchecked，即：無需用戶捕獲。除RuntimeException以外的其他Exception都為checked，即：用戶必須捕獲，否則編譯無法通過。1.4Error與Exception的區(qū)別Error通常表示運(yùn)行時(shí)虛擬機(jī)的內(nèi)部錯(cuò)誤，指程序運(yùn)行時(shí)遇到的硬件或操作系統(tǒng)錯(cuò)誤，如：內(nèi)存溢出、虛擬機(jī)錯(cuò)誤等。如：“找不到要裝入類”NoClassDefFoundError“堆棧溢出”StackOverflowError。Exception通常表示在硬件和操作系統(tǒng)正常時(shí)，正在虛擬機(jī)中運(yùn)行的程序產(chǎn)生了錯(cuò)誤或者異常的情況，如：“使用null引用”NullPointerException“，文件未找到”FileNotFoundException“。異常處理作用：保證軟件的易用性、可靠性和容錯(cuò)性。1.5示例：異常publicclassTest{publicstaticvoidmain(String[]args){inta=10,b=0;intc=a/b;System.out.println("programend");}}因?yàn)槌龜?shù)為0，上面的程序?qū)a(chǎn)生算術(shù)異常Exceptioninthread“main”java.lang.ArithmeticException:/byzeroatTestException2.main(TestException2.java:4)注意，只有整數(shù)0做除數(shù)才會產(chǎn)生異常，如果是進(jìn)行浮點(diǎn)數(shù)除法時(shí)使用0.0做除數(shù)則沒有異常產(chǎn)生，結(jié)果為Infinity(無窮大)。1.6為什么要使用異常處理傳統(tǒng)的處理方式：事前檢驗(yàn)輸入值。檢查函數(shù)的返回值和錯(cuò)誤代碼。傳統(tǒng)的錯(cuò)誤處理方式容易導(dǎo)致低質(zhì)量的代碼。傳統(tǒng)處理方式的缺點(diǎn)：錯(cuò)誤檢測和處理代碼混雜在一起，導(dǎo)致程序代碼難以理解。層層的錯(cuò)誤檢測導(dǎo)致程序效率降低。層層的錯(cuò)誤處理代碼導(dǎo)致程序擴(kuò)大。3異常處理異常處理的定義異常處理是用戶程序以預(yù)定的方式響應(yīng)運(yùn)行錯(cuò)誤和異常的能力。它的基本方式是：當(dāng)一個(gè)方法引發(fā)一個(gè)異常后，可將異常拋出，由該方法的直接或者間接調(diào)用者處理異常。一個(gè)異常處理應(yīng)該完成以下三個(gè)工作：拋出異常，即根據(jù)異常類型產(chǎn)生異常對象；捕獲異常；處理異常。異常處理語句異常處理語句有try、catch、finally、throw和throws。在以下部分將逐一介紹這些語句的作用。3.1異常處理的格式(一)try～catch結(jié)構(gòu)是異常處理的基本結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)中可能引發(fā)異常的語句封入在try塊中，而處理異常的相應(yīng)語句封入在catch塊中。結(jié)構(gòu)的格式如下：try{

程序執(zhí)行體}catch(異常類型1異常對象1){

異常處理程序體1}catch(異常類型2異常對象2){

異常處理程序體2}3.1.1捕捉并處理異常try/catch塊的功能正常情況下執(zhí)行try{}中的代碼，然后越過所有的catch{}中的代碼，執(zhí)行后面的代碼；如果在執(zhí)行try{}中代碼時(shí)產(chǎn)生了異常，則尋找并執(zhí)行與異常類型相搭配的catch{}中的代碼，執(zhí)行完catch{}中代碼后繼續(xù)執(zhí)行所有catch塊之后的代碼。注意事項(xiàng)：catch塊必須與try塊相互搭配，有catch就必須要有try。catch塊必須要緊跟在try塊之后中間不能有其他語句或語句塊。對應(yīng)同一try塊的多個(gè)catch塊必須緊跟著，多個(gè)catch塊之間不能有其他語句或語句塊。3.1.2捕捉并處理異常publicclassTest{publicstaticvoidmain(String[]args){try{Strings="10";inta=Integer.parseInt(s);System.out.println("a="+a);intb=0;System.out.println("b="+b);intc=a/b;System.out.println("a/b="+c);}catch(NumberFormatExceptionnfe){System.out.println("ERROR:"+nfe.getMessage());}catch(ArithmeticExceptionae){System.out.println("ERROR:"+ae);}System.out.println("programends.");}}3.2異常處理的格式(二)try{

程序執(zhí)行體}catch(異常類型1異常對象1){

異常處理程序體1}catch(異常類型2異常對象2){

異常處理程序體2}finally{

異常處理結(jié)束前的執(zhí)行程序體//不論發(fā)生什么異常（或者不發(fā)生任何異常），都要執(zhí)行的部分；}3.2.1finally語句finally語句可以和try語句一起使用，無論是否出現(xiàn)異常，finally語句指明的代碼一定被執(zhí)行。一個(gè)異常處理程序只有一個(gè)finally塊，但并不強(qiáng)制必須要有finally塊。有時(shí)，必需處理某些語句（如文件關(guān)閉操作），不管異常是否發(fā)生，都必須執(zhí)行。此時(shí)，雖然能夠在try和catch塊放置代碼以結(jié)束文件，但是為了避免重寫代碼，可以把代碼放在finally塊。有時(shí)候我們希望某些語句在發(fā)生異常時(shí)也能執(zhí)行，以釋放外部資源或者關(guān)閉一個(gè)文件，這時(shí)可以用finally語句來實(shí)現(xiàn)。3.2.3finally語句finally通常會配合try、catch使用，在每一處的try或catch將要退出該方法之前，JVM都會保證先去調(diào)用finally的代碼，這里所說的退出不單單是指return語句，try或catch中異常的拋出也會導(dǎo)致相應(yīng)方法的退出（當(dāng)然，前提是不被catch捕獲以及不被finally跳轉(zhuǎn)）。在執(zhí)行finally代碼時(shí)，如果finally代碼本身沒有退出的語句（return或拋出異常），finally執(zhí)行完畢后還會返回try或catch，由try或catch執(zhí)行退出指令。4兩種拋出異常的方式throw—直接拋出throws—間接拋出異常（聲明異常）4.1throw—直接拋出直接拋出異常是在方法中用關(guān)鍵字throw引發(fā)明確的異常。當(dāng)throw被執(zhí)行時(shí)，其后語句將不再被執(zhí)行，執(zhí)行流程將直接尋找catch語句并進(jìn)行匹配throwe。顯然，這種異常不是出錯(cuò)產(chǎn)生，而是人為地拋出。throw拋出異常的格式為：throwThrowableObject;例如：thrownewArithmeticException();4.1.1示例：throw—直接拋出classThrowApp{publicstaticvoidmain(Stringargs[]){ System.out.print(“Now”); try{ System.out.print(“is”); thrownewNullPointerException();//直接拋出一個(gè)異常; //System.out.print(“Thiswillnotexecute!”);//此句不被執(zhí)行

} catch(NullPointerExceptionm){ System.out.print(“the”); } System.out.print(“time.\n”); }}4.1.2示例分析運(yùn)行結(jié)果為：Nowisthetime.說明：在本實(shí)例中，“thrownewNullPointerException();”用于人為拋出異常NullPointerException，catch(NullPointerExceptionm)塊對這類異常進(jìn)行處理。注意：語句System.out.print(“Thiswillnotexecute!”);必須注釋起來，否則編譯時(shí)會出現(xiàn)如下錯(cuò)誤。4.2throws—間接拋出異常說明：如果一個(gè)方法可能導(dǎo)致一個(gè)異常但不處理它，此時(shí)要求在方法聲明中包含throws子句通知潛在調(diào)用者，在發(fā)生異常時(shí)沿著調(diào)用層次向上傳遞，由調(diào)用它的方法來處理這些異常。這類異常成為聲明異常。基本格式為：類型方法名（參量表）throws異常列表{

代碼}4.2.1示例：throwsclassThrowsApp{ privatestaticvoidp()throwsArithmeticException{ //間接拋出異常，自己并未處理，讓方法的直接調(diào)用者來處理

inti; i=4/0;//此句可能引發(fā)異常，可是自己并未處理

} publicstaticvoidmain(Stringargs[]){ try{ p();//方法的直接調(diào)用者俘獲處理異常

} catch(ArithmeticExceptione){ System.out.println(“Error:Divideriszero!\n”); } }}5自定義異常（不用看）通過繼承Exception類或它的子類，實(shí)現(xiàn)自定義異常類。對于自定義異常，必須采用throw語句拋出異常，這種類型的異常不會自行產(chǎn)生?？梢酝ㄟ^擴(kuò)展Exception類來創(chuàng)建異常類。用戶定義的異常同樣要用try～catch捕獲，但必須由用戶拋出thrownewMyException。5.1示例：自定義異常//myException.javaclassmyExceptionextendsException{}classUserTrial{intnum1，num2;publicUserTrial(inta，intb) {num1=a;num2=b;}voidshow()throwsmyException{if((num1<0)||(num2>0)){thrownewmyException();}System.out.println("Value1="+num1);System.out.println("Value2="+num2);}}5.2示例：測試自定義異常classmyExceptionThrow{publicstaticvoidmain(Stringargs[]){UserTrialtrial=newUserTrial(-1，1);try{trial.show();}catch(myExceptione){System.out.println("IllegalValues:Caughtin main");}}}5.3示例分析運(yùn)行結(jié)果為：IllegalValues:Caughtinmain說明：由于執(zhí)行創(chuàng)建對象語句UserTrialtrial=newUserTrial(-1，1);num1與num2的值滿足異常觸發(fā)條件。若將此創(chuàng)建對象語句變?yōu)閯?chuàng)建UserTrialtrial=newUserTrial(1，-1);此時(shí)num1