异常处理
异常概述与异常体系结构
在使用计算机语言进行项目开发的过程中,即使程序员把代码写得尽善尽美,在系统的运行过程中仍然会遇到一些问题,因为很多问题不是靠代码能够避免的,比如:客户输入数据的格式,读取文件是否存在,网络是否始终保持通畅等等。
异常:在Java语言中,将程序执行中发生的不正常情况称为“异常”。(开发过程中的语法错误和逻辑错误不是异常)
Java程序在执行过程中所发生的异常事件可分为两类:
- Error:Java虚拟机无法解决的严重问题。如:JVM系统内部错误、资源耗尽等严重情况。比如:StackOverflowError和OOM。一般不编写针对性的代码进行处理。
- Exception: 其它因编程错误或偶然的外在因素导致的一般性问题,可以使用针对性的代码进行处理。例如:
- 空指针访问
- 试图读取不存在的文件
- 网络连接中断
- 数组角标越界
对于这些错误,一般有两种解决方法:一是遇到错误就终止程序的运行。另一种方法是由程序员在编写程序时,就考虑到错误的检测、错误消息的提示,以及错误的处理。
捕获错误最理想的是在编译期间,但有的错误只有在运行时才会发生。比如:除数为0,数组下标越界等
分类:编译时异常和运行时异常
1.运行时异常
是指编译器不要求强制处置的异常。一般是指编程时的逻辑错误,是程序员应该积极避免其出现的异常。java.lang.RuntimeException
类及它的子类都是运行时异常。
对于这类异常,可以不作处理,因为这类异常很普遍,若全处理可能会对程序的可读性和运行效率产生影响。
2.编译时异常
- 是指编译器要求必须处置的异常。即程序在运行时由于外界因素造成的一般性异常。编译器要求Java程序必须捕获或声明所有编译时异常。
- 对于这类异常,如果程序不处理,可能会带来意想不到的结果。
常见异常
java.lang.RuntimeException
- ClassCastException
- ArrayIndexOutOfBoundsException
- NullPointerException
- ArithmeticException
- NumberFormatException
- InputMismatchException
- 。。。
java.io.IOExeption
- FileNotFoundException
- EOFException
java.lang.ClassNotFoundException
java.lang.InterruptedException
java.io.FileNotFoundException
java.sql.SQLException
ArrayIndexOutOfBoundsException
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NullPointerException
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ArithmeticException
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ClassCastException
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异常处理机制一:try-catch-finally
在编写程序时,经常要在可能出现错误的地方加上检测的代码,如进行x/y运算时,要检测分母为0,数据为空,输入的不是数据而是字符等。过多的if-else分支会导致程序的代码加长、臃肿,可读性差。因此采用异常处理机制。
Java异常处理
Java采用的异常处理机制,是将异常处理的程序代码集中在一起,与正常的程序代码分开,使得程序简洁、优雅,并易于维护。
Java异常处理的方式:
方式一:try-catch-finally
方式二:throws + 异常类型
Java提供的是异常处理的抓抛模型。
Java程序的执行过程中如出现异常,会生成一个异常类对象,该异常对象将被提交给Java运行时系统,这个过程称为抛出(throw)异常。
异常对象的生成
- 由虚拟机自动生成:程序运行过程中,虚拟机检测到程序发生了问题,如果在当前代码中没有找到相应的处理程序,就会在后台自动创建一个对应异常类的实例对象并抛出——自动抛出
- 由开发人员手动创建:
Exception exception = new ClassCastException();
——创建好的异常对象不抛出对程序没有任何影响,和创建一个普通对象一样。
异常的抛出机制
为保证程序正常执行,代码必须对可能出现的异常进行处理。
如果一个方法内抛出异常,该异常对象会被抛给调用者方法中处理。如果异常没有在调用者方法中处理,它继续被抛给这个调用方法的上层方法。这个过程将一直继续下去,直到异常被处理。这一过程称为捕获(catch)异常。
如果一个异常回到main()
方法,并且main()
也不处理,则程序运行终止。
程序员通常只能处理Exception
,而对Error
无能为力。
异常处理是通过try-catch-finally语句实现的。
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try
捕获异常的第一步是用try{…}
语句块选定捕获异常的范围,将可能出现异常的代码放在try语句块中。
catch (Exceptiontype e)
在catch语句块中是对异常对象进行处理的代码。每个try语句块可以伴随一个或多个catch语句,用于处理可能产生的不同类型的异常对象。
如果明确知道产生的是何种异常,可以用该异常类作为catch的参数;也可以用其父类作为catch的参数。
比如:可以用ArithmeticException
类作为参数的地方, 就可以用RuntimeException
类作为参数,或者用所有异常的父类Exception
类作为参数。
但不能是与ArithmeticException类无关的异常,如NullPointerException(catch中的语句将不会执行)。
捕获异常的有关信息:
与其它对象一样,可以访问一个异常对象的成员变量或调用它的方法。
getMessage()
获取异常信息,返回字符串printStackTrace()
获取异常类名和异常信息,以及异常出现在程序中的位置。返回值void
。
finally
- 捕获异常的最后一步是通过
finally
语句为异常处理提供一个统一的出口,使得在控制流转到程序的其它部分以前,能够对程序的状态作统一的管理。 - 不论在
try
代码块中是否发生了异常事件,catch
语句是否执行,catch
语句是否有异常,catch
语句中是否有return
,finally
块中的语句都会被执行。 finally
语句和catch
语句是任选的。
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不捕获异常时的情况
前面使用的异常都是RuntimeException类或是它的子类,这些类的异常的特点是:即使没有使用try和catch捕获,Java自己也能捕获,并且编译通过( 但运行时会发生异常使得程序运行终止 )。
如果抛出的异常是IOException等类型的非运行时异常,则必须捕获,否则编译错误。也就是说,我们必须处理编译时异常,将异常进行捕捉,转化为运行时异常。
IOException异常处理举例(1)
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IOException异常处理举例(2)
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异常处理机制二:throws
声明抛出异常是Java中处理异常的第二种方式
- 如果一个方法(中的语句执行时)可能生成某种异常,但是并不能确定如何处理这种异常,则此方法应显示地声明抛出异常,表明该方法将不对这些异常进行处理,而由该方法的调用者负责处理。
- 在方法声明中用
throws
语句可以声明抛出异常的列表,throws后面的异常类型可以是方法中产生的异常类型,也可以是它的父类。
声明抛出异常举例:
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重写方法声明抛出异常的原则
重写方法不能抛出比被重写方法范围更大的异常类型。在多态的情况下,对methodA()
方法的调用-异常的捕获按父类声明的异常处理。
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手动抛出异常:throw
Java异常类对象除在程序执行过程中出现异常时由系统自动生成并抛出,也可根据需要使用人工创建并抛出。
- 首先要生成异常类对象,然后通过
throw
语句实现抛出操作(提交给Java运行环境)。1
2IOException e = new IOException();
throw e; - 可以抛出的异常必须是
Throwable
或其子类的实例。下面的语句在编译时将会产生语法错误:1
throw new String("want to throw");
用户自定义异常类
- 一般地,用户自定义异常类都是
RuntimeException
的子类。 - 自定义异常类通常需要编写几个重载的构造器。
- 自定义异常需要提供
serialVersionUID
- 自定义的异常通过
throw
抛出。 - 自定义异常最重要的是异常类的名字,当异常出现时,可以根据名字判断异常类型。
用户自定义异常类MyException
,用于描述数据取值范围错误信息。用户自己的异常类必须继承现有的异常类。
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编写应用程序EcmDef.java
,接收命令行的两个参数,要求不能输入负数,计算两数相除。
对数据类型不一致(NumberFormatException) 、 缺少命令行参(ArrayIndexOutOfBoundsException、除0(ArithmeticException)及输入负数(EcDef 自定义的异常)进行异常处理。
提示:
(1)在主类(EcmDef)中定义异常方法(ecm)完成两数相除功能。
(2)在main()方法中使用异常处理语句进行异常处理。
(3)在程序中,自定义对应输入负数的异常类(EcDef)。
(4)运行时接受参数 java EcmDef 20 10 //args[0]=“20” args[1]=“10”
(5)Interger
类的static
方法parseInt(String s)
将s转换成对应的int值。
如:int a=Interger.parseInt(“314”);//a=314;
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总结:异常处理5个关键字
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