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

本章要點了解異常和異常分類理解Java異常處理機制和異常類。掌握try/catch/finally語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生的運行出錯情況的對象。程序中的錯誤可能來自于編譯錯誤和運行錯誤。編譯錯誤是由于所編寫的程序存在語法問題，未能通過由源代碼到目標代碼的編譯過程而產生的錯誤，它將由語言的編譯系統負責檢測和報告；運行錯誤是在程序的運行過程中產生的錯誤。7.1.1什么是異常 在程序執行中，任何中斷正常程序流程的異常條件就是錯誤或異常。 第一種，Java虛擬機檢測到了非正常的執行狀態，這些狀態可能是由以下幾種情況引起的： ①表達式的計算違反了Java語言的語義，例如整數被0除。 ②在載入或鏈接Java程序時出錯。 ③超出了某些資源限制，例如使用了太多的內存。 第二種，Java程序代碼中的throw語句被執行。 第三種，異步異常發生。異步異常的原因可能有： ①Thread的stop方法被調用。 ②Java虛擬機內部錯誤發生。7.1.2異常處理機制

Java異常處理是通過5個關鍵字來管理的。它們是try、catch、throw、throws和finally。

程序里，需要被監測的程序語句序列應包含在一個try代碼塊中。如果try代碼塊中有異常發生，那么就要拋出該異常。可以用catch來捕獲這個異常，并且在catch塊中加以適當地處理。系統產生的異常會由Java運行時系統自動拋出。如果要手動拋出異常，則使用關鍵字throw。在一些情況下，從一個方法拋出的異常必須用一個throws語句指定為異常。最后，從try代碼塊退出時，必須執行的代碼要放在一個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。異常可分為執行異常（RuntimeException）和檢查異常（CheckedExceptions）兩種。異常類的繼承結構ThrowableErrorExceptionObjectAWTExceptionRuntimeExceptionIOException……

1．執行異常即運行時異常，繼承于RuntimeException。Java編譯器允許程序不做處理。ArithmeticException：一個不尋常算術運算產生的異常。ArrayStoreException：存入數組的內容數據類型不一致所產生的異常。ArrayIndexOutOfBoundsException：數組索引超出范圍所產生的異常。ClassCastExcption：類對象強迫轉換造成不當類對象所產生的異常。NumberFormatException：字符串轉換數值所產生的異常。IndexOutOfBoundsException：索引超出范圍所產生的異常。NegativeException：數組建立負值索引所產生的異常。NullPointerException：對象引用參考值為null所產生的異常。

2．檢查異常 除了執行異常外，其余的子類是屬于檢查 異常類也稱為非運行時異常，它們都在

java.lang類庫內定義。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生的異常。

CloneNotSupportedException：使用對象的clone方法但無法執行Cloneable所產生的異常。

IllegaAccessException：類定義不明確所產生的異常。

InstantiationException：使用newInstance方法試圖建立一個類instance時所產生的異常。

InterruptedException：目前線程等待執行，另一線程中斷目前線程所產生的異常。

7.1.4錯誤分類

Error類與異常一樣，它們都是繼承自java.lang.Throwable類。Error類對象由Java虛擬機生成并拋出。Error類包括linkageError（結合錯誤）與VitualmachineError（虛擬機錯誤）兩種子類。1．linkageErrorLinkageError的子類表示一個類依賴于另一個類，但是，在前一個類編譯之后，后一個類的改變會與它不兼容。ClassFormarErro：類格式所產生的錯誤。ClassCircularityError：無限循所產生的錯誤。ExceptionInInitializerError：初始化所產生的錯誤。NoClassDeFormatError：沒有類定義所產生的錯誤。VeritfyError：類文件某些數據不一致或安全問題所產生的錯誤。UnsatisfidLinkError：Java虛擬機無法找到合適的原始語言（native-language）定義的方法所產生的錯誤。IncompatibleClassChangeError：不兼容類所產生的錯誤。AbtractMethodError：調用抽象方法所產生的錯誤。NoSuchFieldError：存取或改變數據域所產生的錯誤。NoSchMethodError：調用類方法所產生的錯誤。IllegalAccessError：不合法存取或改變數據域或調用方法所產生的錯誤。InstantionError：使用抽象類或接口所產生的錯誤。 2．VitualmachineError

當Java虛擬機崩潰了或用盡了它繼續操作所需的資源時，拋出該錯誤。

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

InternalError：虛擬機內部所產生的錯誤。

OutOfMemoryError：虛擬機內存不足所產生的錯誤。

StackOverflowError：堆棧無法容納所產生的錯誤。

UnknownError：虛擬機不知名異常所產生的錯誤。7.2Java異常的處理方法 當發生Exception時，那么，在編寫程序時可以采取的措施： ①通過將try｛｝catch（）｛｝塊納入其代碼中，在這里捕獲被命名為屬于某個超類的異常，并調用方法處理它。 ②讓被調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用方法中。這用throws子句實現。 使用throws子句標記調用方法的聲明如下所示：

publicvoidtroublesome()throwsException

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

try

//監視{可能發生異常的代碼塊;}

catch（異常類型異常對象名）//捕獲并處理異常{異常處理代碼塊;} 當拋出一個異常時，異常會由相應的catch語句捕獲并處理。與一個try相關的catch語句可以有多個，構成多重catch語句，異常類型決定了要執行哪個catch語句。 如果沒有拋出異常，那么try代碼塊就會結束，并且會跳過它的所有catch語句，從最后一個catch后面的第一個語句繼續執行。

7.2.1try/catch/finally

例7.2使用try/catch進行異常處理的情況。publicclassExceptionExam0{

publicstaticvoidmain(Stringargs[]){

inti,a;

try{//監視一代碼塊

i=0;

a=42/i;return;

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

}}例7.2成運行結果如圖所示

2．可嵌入的try塊 一個try代碼塊可以嵌入到另一個try代碼塊當中。由于內部try代碼塊產生的異常如果沒有被與該內部try代碼塊相關的catch捕獲，就會傳到外部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誤。某些類型的錯誤是致命的，無法修改。某些錯誤則較輕，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重錯誤的同時，讓內部try代碼處理不太嚴重的錯誤。

例7.3嵌套try語句的示例。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成運行結果如圖所示

3．使用多重catch語句 與一個try相關的catch語句可以有多個。每一個catch語句捕獲一個不同類型的異常。某些情況，由單個代碼段可能引起多個異常。處理這種情況時就需要定義兩個或更多的catch子句，每個子句捕獲一種類型的異常。當異常被引發時，每一個catch子句被依次檢查，第一個匹配異常類型的子句被執行。當一個catch語句執行以后，其他的子句被忽略，程序從try/catch塊后的代碼開始繼續執行。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("執行catch塊后的語句塊");}}例7.4成運行結果如圖所示 4．finally關鍵字的使用

try/catch/finally的基本形式如下所示：

try

{

可能發生異常的代碼塊; }

catch（異常類型異常對象名） { 異常處理代碼塊; } …

finally {

無論是否拋出異常都要執行的代碼; } 無論是出于何種原因，只要執行離開try/catch代碼塊，就會執行finally代碼塊。即無論try是否正常結束，都會執行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("發生了異常");}finally{ System.out.println("最后執行的語句！");}}}例7.5成運行結果如圖所示7.2.2聲明異常（throws）聲明拋棄異常是在一個方法聲明中的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1,參數2,……）throws異常列表{……}例如：publicintread()throwsIOException{……}throws子句中同時可以指明多個異常，說明該方法將不對這些異常進行處理，而是聲明拋棄它們。例如：publicstaticvoidmain(Stringargs[])throwsIOException,IndexOutOfBoundsException

{……}

7.2.3拋出異常（throw）

手動拋棄異常對象是通過throw語句實現的，但可以拋棄的異常必須是Throwable或其子類的實例。其基本形式如下：

throw異常名;

throw關鍵字主要是用在try塊中，用來說明已經發生的異常情況。throw關鍵字后面跟隨一個從類Throwable中派生的異常對象，用來說明發出的異常類型。throw語句促使程序立即停止運行，并且重復執行最近能夠處理指定對象的catch語句。如果異常在程序的其他地方產生，throw語句也可以放在try語句的后面。為了把異常處理控制傳遞給更高層的處理模塊，還可以對截獲的異常對象再一次實施throw操作。例7.7使用throw關鍵字手動拋出IOException異常。importjava.io.*;publicclassExceptionExam6{publicstaticvoidmain(String[]args){try{System.out.println("…正在運行程序…");thrownewIOException("用戶自行產生異常");}catch(IOExceptione){System.out.println("已捕獲了該異常！");}}}例7.7成