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n 異常的概念

程序運(yùn)行時，發(fā)生的不被期望的事件，它阻止了程序按照程序員的預(yù)期正常執(zhí)行，這就是異常。異常發(fā)生時，是任程序自生自滅，立刻退出終止，還是輸出錯誤給用戶?

比如除法運(yùn)算、讀寫文件操作，都可能發(fā)生異常。(當(dāng)除數(shù)為0時;文件路徑不存在時)。該如何處理?

C語言的風(fēng)格：用函數(shù)返回值作為執(zhí)行狀態(tài)。比如返回一個為0的值表示文件不存在這個狀態(tài)。缺點是代碼比較散亂。

而Java語言提供了一種優(yōu)秀的解決辦法：異常處理機(jī)制。java將處理異常的代碼放到一個統(tǒng)一的 try-catch-finally結(jié)構(gòu)中去處理，且代碼易讀。請看下面的例子

Ø 示例一

數(shù)學(xué)運(yùn)算之除0異常

import java.util.Scanner;

public class AllDemo {

public static void main(String[] args) {

System.out.println("----歡迎使用命令行除法計算器----");

Scanner scan = new Scanner(System.in);

int num1 = scan.nextInt();

int num2 = scan.nextInt();

int result = a(num1,num2);

System.out.println("result:" + result);

scan.close();

}

private static int a(int num1, int num2) {

return b(num1,num2);

}

private static int b(int num1, int num2) {

return devide(num1,num2);

}

public static int devide(int num1, int num2) {

return num1 / num2;

}

}

執(zhí)行時輸入7和0，會看到控制臺結(jié)果

----歡迎使用命令行除法計算器----

7

0

Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero

at AllDemo.devide(AllDemo.java:24)

at AllDemo.b(AllDemo.java:20)

at AllDemo.a(AllDemo.java:16)

at AllDemo.main(AllDemo.java:9)

分析：當(dāng)devide函數(shù)發(fā)生除0異常時，devide函數(shù)將拋出ArithmeticException異常，于是調(diào)用它的函數(shù)b也發(fā)生了異常，于是調(diào)用b的函數(shù)a也發(fā)生異常，于是調(diào)用a的函數(shù)main也發(fā)生了異常，這樣一直向調(diào)用棧的棧底回溯，這叫做異常的冒泡。這個例子沒有使用異常處理機(jī)制，異常最終由main函數(shù)拋給java虛擬機(jī)，導(dǎo)致程序終止。

Ø 示例二

讀寫文件異常

import java.io.FileInputStream;

import java.io.IOException;

class ReadFile {

public static void testException() throws IOException

{

//FileInputStream的構(gòu)造函數(shù)會拋出FileNotFoundException

FileInputStream fileIn = new FileInputStream("E:\\a.txt");

int word;

while((word = fileIn.read())!=-1) //read方法會拋出IOException

{

System.out.print((char)word);

}

fileIn.close(); //close方法會拋出IOException

}

public static void main(String arg[]) throws IOException{

ReadFile.testException();

}

}

說明：

1、如果E盤下沒有文件a.txt，發(fā)生FileNotFoundException。

2、如果a.txt存在，但是被其它進(jìn)程鎖住，有可能發(fā)生IOException

3、鑒于1、2，此處為了編譯正確，所以只得在testException()加上“throws IOException”，調(diào)用它的main()也得加上“throws IOException”。(注：FileNotFoundException是的IOException的子類)

n java異常處理的try-catch-finally結(jié)構(gòu)

我們可以使用異常處理結(jié)構(gòu)改進(jìn)上面讀文件的例子

import java.io.FileInputStream;

import java.io.FileNotFoundException;

import java.io.IOException;

class ReadFile {

public static void testException() {

FileInputStream fileIn = null;

try {

// FileInputStream的構(gòu)造函數(shù)會拋出FileNotFoundException

fileIn = new FileInputStream("E:\\a.txt");

} catch (FileNotFoundException e) {

e.printStackTrace();

System.out.println(e.getMessage());

}

int word;

try {

while ((word = fileIn.read()) != -1) // read方法可拋出IOException

{

System.out.print((char) word);

}

fileIn.close(); // close方法可拋出IOException

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

} finally {

System.out.println("finally塊無論如何都要執(zhí)行");

}

}

public static void main(String arg[]) {

ReadFile.testException();

}

}

說明

1、如果E盤下沒有文件a.txt，發(fā)生FileNotFoundException。進(jìn)入catch結(jié)構(gòu)，打印出一些信息。

2、程序仍然往下能繼續(xù)運(yùn)行，在fileIn.read()時發(fā)生異常NullPointerException，這是因為第1步進(jìn)了catch塊，這樣fileIn變量仍是最初的null值，一旦調(diào)函數(shù)便發(fā)生NullPointerException。

3、問：我們針對NullPointerException為什么不需要寫try-catch-finally結(jié)構(gòu)?具體原因請閱讀后面的RuntimeException內(nèi)容

4、這個例子中故意為了演示出NullPointerException，而把try-catch塊寫成了兩個，實際上可以合并。

n try-catch-finally結(jié)構(gòu)說明

1、一個try可以對應(yīng)多個catch塊。

2、如果發(fā)生異常，異常被拋給第一個catch 塊,如果異常的類型與 catch匹配，它在這里就會被捕獲。如果不匹配，它會被傳遞給第二個 catch 塊。如此，直到異常被捕獲或者通過所有的 catch 塊。

3、finally塊始終會被執(zhí)行。

4、如果try或catch塊中存在return語句，那么catch、finally塊中的語句也會被執(zhí)行完了后，才真正return。除非遇到下面的幾種情況(1)System.exit(n)可導(dǎo)致立即終止(2)finally塊中發(fā)生異常(3)程序所在線程死亡(4)關(guān)閉CPU。

練習(xí)

class Snippet {

public static String t() {

String s = "1";

try {

s = "2";

return s;

//throw new Exception("some");

} catch (Exception e) {

s = "3";

System.out.println("in catch block");

return s;

}finally {

s = "4";

System.out.println("in finally block");

return s;

}

}

public static void main(String[] args) {

String s= t();

System.out.println(s);

}

}

//無論如何，都要進(jìn)到finally塊執(zhí)行,如果finally{}里有return 那么返回的肯定是finally里的

Java異常類圖

從上面的示例代碼可以看出，java把異常也看成是對象。進(jìn)而設(shè)計了下面所示的異常方面的類結(jié)構(gòu)體系。最上層類叫做Throwable�？梢园堰@些分成兩大種類

Ø 非檢查異常(unckecked exception)：Error 和 RuntimeException 以及他們的子類。javac在編譯時，不會提示和發(fā)現(xiàn)這樣的異常，不要求程序員必須處理這些異常。在運(yùn)行階段，倘若發(fā)生Error則虛擬機(jī)幾乎崩潰，倘若發(fā)生RuntimeException若程序員沒處理它則一直回溯向上拋給java虛擬機(jī)處理。當(dāng)然，如果程序員愿意的話，也可以編寫代碼處理(使用try…catch…finally)這樣的異常(但是通常情況下不會這樣做。需要這樣做的情況是比如搞數(shù)學(xué)運(yùn)算的這個專業(yè)領(lǐng)域要處理ArithmeticException)。對于這些異常，我們應(yīng)該修正代碼，而不是去通過異常處理器處理。這種異常發(fā)生的原因多半是代碼寫的有問題。如除0錯誤ArithmeticException，錯誤的強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換錯誤ClassCastException，數(shù)組索引越界ArrayIndexOutOfBoundsException，使用了空對象NullPointerException等等。

Ø 檢查異常(checked exception)：除了Error 和 RuntimeException的其它異常。javac強(qiáng)制要求程序員為這樣的異常做預(yù)備處理工作(使用try…catch…finally或者throws)。在方法中要么用try-catch語句捕獲它并處理，要么用throws子句聲明拋出它，否則編譯不會通過。這樣的異常一般是由程序的運(yùn)行環(huán)境導(dǎo)致的。因為程序可能被運(yùn)行在各種未知的環(huán)境下，而程序員無法干預(yù)用戶如何使用他編寫的程序，于是程序員就應(yīng)該為這樣的異常時刻準(zhǔn)備著。如SQLException , IOException,ClassNotFoundException 等。

n 常見異常類型說明

異常類型說明

Exception 異常層次結(jié)構(gòu)的父類

ArithmeticException算術(shù)錯誤情形，如以零作除數(shù)

ArrayIndexOutOfBoundsException數(shù)組下標(biāo)越界

NullPointerException嘗試訪問 null 對象成員

ClassNotFoundException不能加載所需的類

IllegalArgumentException方法接收到非法參數(shù)

ClassCastException對象強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換出錯

NumberFormatException數(shù)字格式轉(zhuǎn)換異常，如把"abc"轉(zhuǎn)換成數(shù)字

n throws關(guān)鍵字

聲明本方法不處理異常，讓調(diào)用者處理。

在函數(shù)簽名中使用throws 聲明交給函數(shù)調(diào)用者caller去解決。

import java.util.Scanner;

public class HelloWorld {

public static void main(String[] args) {

try {

divide();//調(diào)用的此方法拋出了異常

}

catch (Exception e) {

System.out.println("錯誤:被除數(shù)和除數(shù)必須是整數(shù)，且除數(shù)不能為零。");

e.printStackTrace();

e.getMessage();//暫時打印不出任何內(nèi)容

}

finally{

System.out.println("感謝使用本程序");

}

}

public static void divide() throws Exception{//聲明異常

Scanner scanner = new Scanner(System.in);

System.out.println("請輸入被除數(shù)");

int num1 = scanner.nextInt();//有可能異常InputMismatchException

System.out.println("請輸入除數(shù)");

int num2 = scanner.nextInt();//有可能異常InputMismatchException

System.out.println(num1 / num2);//有可能異常除數(shù)等于0：ArithmeticException

}

}

n throw關(guān)鍵字

主動拋出異常

如果對于具體的一些處理邏輯，程序員也可以主動的拋出異常讓 外層處理。(此異�？赡苁浅绦騿T自己定義的)。

class Person {

private String name;

private String sex = "男";

public void setSex(String sex) throws Exception{

if("男".equals(sex) || "女".equals(sex)){

this.sex = sex;

}

else{

//主動拋出異常。也可做成自定義異常并拋出

throw new Exception("性別輸入錯誤,必須是男或女");

}

}

public void print() {

System.out.println(this.name + this.sex);

}

}

class Test {

public static void main(String[] args) {

Person p = new Person();

try {

p.setSex("male");

p.print();

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

n 異常類的兩個打印異常信息的好辦法

一般，我們需要打印出異常的相關(guān)信息。在Exception類中，定義了下面兩個方法，

e.printStackTrace();//打印調(diào)用堆棧信息 并把e.getMessage()的信息也打出來了

e.getMessage();//打印異常的相關(guān)信息

與IOException類相似，我們自己定義的異常類往往也是Exception的子類，我們可以(1)覆蓋e.getMessage()方法; 也可以(2)構(gòu)造的時候傳入具體的字符串信息，因為e.getMessage()就是獲取這個信息

示例

public class Test {

public static void main(String[] args) {

try {

Exception e = new Exception("哈哈，我是異常");

throw e;

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

System.out.println("message="+ e.getMessage());

}

}

}

n 建議

(1)多重catch塊：Catch塊的排列順序必須是從子類到父類。最后一個一般是Exception。

(2)不要在fianlly中使用return。

不要在finally中拋出異常。

減輕finally的任務(wù)，不要在finally中做一些其它的事情，finally塊僅僅用來釋放資源是最合適的。

將盡量將所有的return寫在函數(shù)的最后面，而不是try … catch … finally中。

n 練習(xí)

import java.util.InputMismatchException;

import java.util.Scanner;

public class HelloWorld {

public static void main(String[] args) {

Scanner scanner = new Scanner(System.in);

int num1=1 , num2=1;

try {

System.out.println("請輸入被除數(shù)");

num1 = scanner.nextInt();//有可能異常InputMismatchException

System.out.println("請輸入除數(shù)");

num2 = scanner.nextInt();//有可能異常InputMismatchException

System.out.println(String.format("%d / %d = %d", num1, num2, num1 / num2));//有可能異常除數(shù)等于0：ArithmeticException

}

catch(InputMismatchException e)

{

System.err.println("被除數(shù)和除數(shù)必須是整數(shù)");

return;

}

catch(ArithmeticException e)

{

System.err.println("除數(shù)不能為零");

//return;

System.exit(0);//這個是立即終止

}

catch (Exception e) {

System.out.println("錯誤:被除數(shù)和除數(shù)必須是整數(shù)，且除數(shù)不能為零。");

e.printStackTrace();

e.getMessage();//暫時打印不出任何內(nèi)容

}

finally{

System.out.println("感謝使用本程序");

}

}

}