《面向對象程序設計》教案第24講教學對象計算機科學技術專業授課內容9.1異常與異常類9.2捕獲異常9.3捕獲多個異常9.4throws和throw關鍵字9.5try…with…resources9.6自定義異常9.7案例學習——數組不匹配異常課程標準教學目標（一）知識目標1．了解異常的概念及異常分類2．理解異常體系結構及異常處理機制3．掌握try…catch…finally異常處理4．掌握throws關鍵字（二）能力目標1．能夠根據實際情況選用合適的異常處理2.能夠合理使用異常處理機制編制更健壯的程序教學方法采用講授法、演示法、討論法、案例教學。學時及分配（第1學時50分鐘）課堂講授30分鐘課堂實踐20分鐘9.1異常與異常類9.2捕獲異常9.3捕獲多個異常9.4throws和throw關鍵字學時及分配（第2學時50分鐘）課堂講授20分鐘課堂實踐30分鐘9.5try…with…resources9.6自定義異常9.7案例學習——數組不匹配異常知識點分析重點：異常處理方法try…catch…finally結構自定義異常難點：異常處理機制教學過程設計內容方式問題導入所謂異常（exception）是在程序運行過程中產生的使程序終止正常運行的錯誤對象。如數組下標越界、整數除法中零作除數、文件找不到等都可能使程序終止運行。內容要點9.1.1異常的概念所謂異常（exception）是在程序運行過程中產生的使程序終止正常運行的錯誤對象。如數組下標越界、整數除法中零作除數、文件找不到等都可能使程序終止運行。為了理解異常的概念，首先看下面的案例。【程序9-1】數組下標越界異常ArrayExceptionDemo.javapackagecom.boda.xy;publicclassArrayExceptionDemo{ publicstaticvoidmain(String[]args){ int[]a=newint[5];不存在下標是5的元素System.out.println(a[5]);不存在下標是5的元素System.out.println("程序正常結束"); }}該段代碼編譯不會發生錯誤，但運行時在控制臺輸出錯誤信息。程序執行沒有結束，而是發生了異常。在控制臺顯示了異常信息，這里的信息表示，在main線程中發生java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException異常，它發生在程序的第5行。Java語言規定在使用數組元素時，下標范圍是0到數組的length-1，超出這個范圍將發生ArrayIndexOutOfBoundsException異常，它稱為數組下標越界異常。9.1.2異常類型Java異常類都是Throwable類的子類，它是Object類的直接子類，定義在java.lang包中。Throwable類有Error和Exception兩個子類，這兩個子類又分別有若干個子類。Error類描述的是系統內部錯誤，這樣的錯誤很少出現。Exception類的子類一般又可分為兩種類型：非檢查異常和檢查異常。1.非檢查異常非檢查異常（uncheckedexception）是RuntimeException類及其子類異常，也稱為運行時異常。常見的非檢查異常如圖所示。下面介紹幾種常見的非檢查異常。NullPointerException：空指針異常，即當某個對象的引用為null時調用該對象的方法或使用對象時就會產生該異常，如：Stringname=null;System.out.println(name.length());//該語句發生異常ArithmeticException：算術異常，在做整數的除法或整數求余運算時可能產生的異常，它是在除數為零時產生的異常。inta=5;intb=a/0;//該語句發生異常注意：浮點數運算不會產生該類異常。如，1.0/0.0的結果為Infinity。ClassCastException：對象轉換異常，Java支持對象類型轉換，若不符合轉換的規定，則產生類轉換異常，例如：Objecto=newObject();Strings=(String)o;//該語句發生異常ArrayIndexOutOfBoundsException：數組下標越界異常，當引用數組元素的下標超出范圍時產生的異常，例如：inta[]=newint[5];a[5]=10;//該語句發生異常因為定義的數組a的長度為5，不存在a[5]這個元素，因此發生數組下標越界異常。NumberFormatException：數字格式錯誤異常，在將字符串轉換為數值時，如果字符串不能正確轉換成數值則產生該異常，例如：doubled=Double.parseDouble("5m7.8");//該語句發生異常異常的原因是字符串"5m7.8"不能正確轉換成double型數據。2.檢查異常檢查異常（checkedexception）是除RuntimeException類及其子類以外的異常類，有時也稱為必檢異常。對這類異常，程序必須捕獲或聲明拋出，否則編譯不能通過。9.2用try-catch捕獲異常捕獲并處理異常最常用的方法是用try-catch-finally語句，一般格式為：try{可能發生異常的代碼//需要處理的代碼可能發生異常的代碼處理異常的代碼}catch(ExceptionType1exceptionObject){處理異常的代碼//異常處理代碼}[catch(ExceptionType2exceptionObject){可有多個catch塊//異常處理代碼可有多個catch塊finally塊是可選的}]finally塊是可選的[finally{//最后處理代碼}]1）try塊將程序中可能產生異常的代碼段用大括號括起來，該塊內可能拋出一種或多種異常。2）catch塊用來捕獲異常，括號中指明捕獲的異常類型及異常引用名，類似于方法的參數，它指明了catch語句所處理的異常。大括號中是處理異常的代碼。catch語句可以有多個，用來處理不同類型的異常。3）finally塊是可選項。異常的產生往往會中斷應用程序的執行，而在異常產生前，可能有些資源未被釋放。有時無論程序是否發生異常，都要執行一段代碼，這時就可以通過finally塊實現。下面是對程序9-1的修改，使用try-catch結構捕獲異常。【程序9-2】ArrayExceptionDemo.javapackagecom.boda.xy;publicclassArrayExceptionDemo{ publicstaticvoidmain(String[]args){ int[]a=newint[5];try{拋出異常System.out.println(a[5]);拋出異常}catch(Exceptione){處理異常System.out.println(e.toString());處理異常}System.out.println("程序正常結束");}}9.3捕獲多個異常有時捕獲異常的兩個或多個catch語句可能執行相同的代碼序列。現在可以使用JDK7提供的一個新功能，用一個catch語句處理多個異常，而不必單獨捕獲每個異常類型，這就減少了代碼重復。【程序9-3】捕獲處理多個異常。要在一個catch語句中處理多個異常，需要使用“或”運算符（|）分隔多個異常。MultiCatchDemo.java//這里捕獲多個異常catch(ArithmeticException|ArrayIndexOutOfBoundsExceptionme){System.out.println("捕獲到異常："+me);}9.4throws和throw關鍵字所有的異常都產生在方法（包括構造方法）內部的語句。有時方法中產生的異常不需要在該方法中處理，可能需要由該方法的調用方法處理，這時可以在聲明方法時用throws子句聲明拋出異常，將異常傳遞給調用該方法的方法處理。聲明方法拋出異常的格式如下：返回值類型方法名([參數列表])throws異常列表{//方法體}按上述方式聲明的方法，就可以對方法中產生的異常不作處理，若方法內拋出了異常，則調用該方法的方法必須捕獲這些異常或者再聲明拋出。程序9-3的例子是在method()方法中處理異常，若不在該方法中處理異常，而由調用該方法的main()方法處理，程序修改如下。【程序9-6】ThrowsExceptionDemo.java前面講到子類可以覆蓋父類的方法，但若父類的方法使用throws聲明拋出了異常，子類方法也可以使用throws聲明異常。但是要注意，子類方法拋出的異常必須是父類方法拋出的異常或子異常。在程序中也可以用創建一個異常對象，然后用throw關鍵字拋出，或者將捕獲到的異常對象用throw語句再次拋出，throw語句的格式如下：throw異常實例;這里，異常實例可以是用戶創建的異常對象，也可以是程序捕獲到的異常對象，該實例必須是Throwable類或其子類的實例。程序9-7ThrowExceptionDemo.java9.5try-with-resources語句Java程序中經常需要創建一些對象（如I/O流、數據庫連接），這些對象在使用完后需要關閉。忘記關閉文件可能導致內存泄露，并引起其他問題。在JDK7之前，通常使用finally語句來確保一定會調用close()方法。try{//打開資源}catch(Exceptione){//處理異常}finally{//關閉資源}如果在調用close()方法也可能拋出異常，那么也要處理這種異常。這樣編寫的程序代碼會變得冗長。JDK7提供的自動關閉資源的功能為管理資源（如文件流、數據庫連接等）提供了一種簡便的方式。這種功能是通過一種叫try-with-resources的try語句實現，有時稱為自動資源管理。try-with-resources的主要好處是可以避免在資源（如文件流）不需要時忘記將其關閉。try-with-resources語句的基本形式如下：try(resource-specification){控制離開try塊后，創建的資源將自動調用close()方法關閉，代碼簡潔//使用資源控制離開try塊后，創建的資源將自動調用close()方法關閉，代碼簡潔}[catch子句是可選的catch(Exceptione){catch子句是可選的}]Java9增強了try-with-resources語句的功能，允許在try塊外部創建資源對象，然后在try-with-resources語句中使用這些對象。示例如下：voidmethod(Connectionconn,ResultSetrs){try(conn;rs){while(rs.next()){//處理檢索的數據}}catch(SQLExceptionex){//執行某種操作//異常可能由不正確的SQL語句引起}}并非所有的資源都可以自動關閉。只有實現了java.lang.AutoCloseable接口的那些資源才可自動關閉。9.6自定義異常類編寫自定義異常類實際上是繼承一個API標準異常類，用新定義的異常處理信息覆蓋原有信息的過程。常用的編寫自定義異常類的模式如下：publicclassCustomExceptionextendsException{

publicCustomException(){}

publicCustomException(Stringmessage){

super(message);

}}【程序9-8】NegativeValueException.java【程序9-9】CustomExceptionDemo.java9.7案例學習——數組不匹配異常1.問題描述有一個名為com.boda.xy.ArrayUtils的實用工具類，該類有一個名為addArray的靜態方法，用于對兩個長度相同的數組相加。addArray的簽名如下：publicstaticlong[]addArray(int[]

array1,int