java2008ch06异常处理.ppt

Java程序设计 Programming in Java,谷勇浩 北京邮电大学 计算机学院 ,第 6 章 异常处理,异常处理方法的好处,异常处理方法是一种非常有用的辅助性程序设计方法。 采用该方法可以将程序的正常流程与错误处理分开，有利于代码的编写与维护。 异常处理方法具有统一的模式，简化了程序的设计。,Java 异常处理(Exception)基础,异常(Exception)? 异常(Exception)是正常程序流程所不能处理或没有处理的异常情况或异常事件。 在有些书中，异常也称作例外。,异常处理基础,强制程序异常/错误处理 同时指定需要异常的种类 异常处理模型提供了一种统一处理异常/错误的模式 传统程序方法: 设置标志位，或返回错误码，分别处理各种异常情况。但在编程时常常出现这样的情况：忘了对某些异常情况进行处理，尤其是当存在多个分支或者多个开发人员共同开发程序时。 简化对异常情况的处理，减少if-else语句,什么时候会发生异常?,数组/字符序列的下标越界 少了所需加载的类 网络无法连接 操作数超出所要求的范围 打开不存在的文件 自定义异常，要求程序处理,常见异常,常见异常 内存耗尽 数组下标越界 除数为0 非法的参数(方法的参数),异常(Exceptions)类型,按照异常在编译时是否被检测，分为两种异常： 受检异常(Checked Exception) 在编译时就能被检测出 必须在自定义方法声明时通过throws列出 非受检测异常(Unchecked Exception) 不能在编译时被检测到 不必在throws列表中 错误(Errors) 和运行时异常(RuntimeExceptions) 受检异常，必须处理才能通过编译 运行时异常只有在运行时才能被发现，如除数为0,异常(Exception)的层次结构,异常是以类的形式进行封装，程序可处理异常对应类Exception及其子类，错误异常对应类Error及其子类，运行异常对应类RuntimeException及其子类，除RuntimeException外， Exception的其他子类为受检异常对应类（如，ClassNotFoundException、IOException）,运行时发生的异常(RuntimeExceptions),异常随时都可以发生 ArrayIndexOutOfBoundsException 数组元素下标越界 NullPointerException 定义了引用，但不指向任何对象(object) ClassCastException 数据类型间的转换不合法 良好的编程习惯，可以减少很多异常的发生,异常例程,除数为0的异常例程 J_ExceptionByZero.java 输出结果及说明 a=10 b=0 Exception in thread “main” java.lang.ArithmeticException: / by zero at J_ExceptionByZero.main(J_ExceptionByZero.java:18) 说明：该异常类型为java.lang.ArithmeticException，它是RuntimeException类的子类，即是一种运行时异常。,异常产生,异常可以由虚拟机在执行程序时自动发现并产生，也可以在程序中显示生成。这种显示生成异常的方法称为抛出异常。 抛出异常是通过throw语句实现，格式如下： throw java.lang.Throwable类型（或其子类）的变量； 例， throw new ArithmeticException(); 或 ArithmeticException e = new ArithmeticException(); throw e; 注意：抛出的异常只能是Throwable类型或其子类的对象。 throw new String(“Exception”); 错误。因为String类是Object的子类，不是Throwable的子类，不符合throw语句的语法。,异常处理,一旦捕获异常，马上进行处理 重新抛出异常 捕获异常，但并不处理 通过语句System.exit()退出应用程序,异常处理,一个完整而实用的程序必须能处理受检异常(Checked Exception)与运行时异常(Runtime Exception)。 处理异常的方式 捕捉异常 转移异常,捕捉异常的格式(try-catch-finally),在try语句块中包含可能会产生异常的语句 紧接着若干个catch语句块，进行异常处理，ExceptionType的类型必须为Throwable类或其子类 catch语句块与finally语句块至少存在一个,try / 可能会抛出异常的代码 catch (ExceptionType ref) / 异常处理代码 / 其他catch语句块 finally / ,处理多种异常(Exception),当try语句块有异常发生时，中断try语句块剩余语句的执行，并产生该异常所对应的实例对象。 该异常实例对象依次匹配在各个catch语句块中的类型ExceptionType，匹配成功后进入相应的catch语句块执行。 在try-catch-finally结构中，finally语句块一般总会执行，不管有没有异常产生。 如果try语句块或catch语句块中有return语句，先执行finally语句块，再执行该return语句。 如果执行到try语句块或catch语句块中的语句“System.exit(0)”，则直接退出程序，不执行finally语句块。,finally 语句块,在异常处理过程中，finally 语句块一般会被执行到: 无论有没有异常发生，也无论有没有异常被捕捉到，除非强行退出程序（System.exit(0)）。 可以用来释放try语句块中获得的资源 例如，关闭在try语句块中打开的文件,异常捕捉例程,J_ExceptionCatch.java 输出结果 try语句块 catch语句块 Java.lang.Exception at J_ExceptionCatch.main(J_ExceptionCatch.java:17) finally语句块 例程说明 通过Exception类的变量e调用Throwable类的成员方法public void printStackTrace() 该方法通过标准错误输出流(System.err)在控制台上输出异常的类型以及异常发生的方法调用堆栈跟踪信息 例如，在输出结果中列出的main成员方法以及产生异常的行号等。,异常捕捉结构注意事项,编写异常处理的代码之前，要先阅读API文档，对异常类型有个清楚的认识。 try-catch-finally结构中，三个语句块之间不能包含其他语句。 每个catch语句块只能有一个异常参数，不能写两个或两个以上的异常参数，更不能写其他类型的参数。 当程序中存在多个catch语句块时，把包含子类型异常的catch语句块放在前面，把包含父类型异常的catch语句块放在后面。 由于子类对象也是父类的对象，如果颠倒相应catch语句块的先后次序，则可能产生需要执行子类语句块但执行了父类语句块。,异常捕捉结构注意事项,catch语句块捕获异常的匹配规则 抛出异常对象与catch子句参数类型相同 抛出异常对象为catch子句参数类的子类 按照先后次序捕获抛出异常对象，只捕获一次 catch语句块编码建议 多个catch子句需要按异常从子类到父类的次序依次排列。 通常最后一个catch语句块的异常类参数声明为Exception，这样能够保证捕获和处理所有异常对象。,转移异常方式,在处理受检异常时，可以将可能发生的受检异常转移到上层调用该成员方法的方法处。 示例: public static void mb_throwException( ) throw new Exception( ); /上面的成员方法将产生编译错误，因为Java虚拟机要求上面的成员方法处理语句throw new Exception()产生的异常。可用转移异常方式解决，即采用throws列表方式。,throws 列表,转移异常的格式 方法修饰词列表返回类型 方法名( 参数列表 ) throws 异常类型1, 异常类型2, / 方法体 在方法的声明处列出所有需要转移的受检异常类型 在本方法内就可以不处理这些异常 调用该方法的方法就必须处理这些异常或继续向上层方法转移，直到被catch语句块捕捉到，才算彻底处理该异常。 示例: public static void g( ) throws Exception throw new Exception( ); / 方法g结束,重新抛出异常,如果catch语句块不处理某种异常，可以重新抛出异常 抛出异常的方法: throw e; 由其外层的try- catch 语句块处理,异常处理例程,J_Exception.java 输出结果 产生并抛出ArithmeticException类型的异常 方法mb_catchArrayException的finally语句块 方法main捕捉到异常 方法main的finally语句块 异常处理结束,异常处理例程,例程说明 如果成员方法中产生的异常是运行时异常，则该成员方法不用“throws”关键字声明转移异常。 抛出的异常类型只有找到类型匹配的catch语句块时，才执行catch语句块中以及try-catch-finally结构之后的内容。 在try-catch-finally结构中，产生的异常类型与catch类型不匹配时也要执行finally语句块中的内容。 抛出的异常一定要处理，处理后顺序执行后续程序。,自定义异常类型,例程 J_ExceptionNewExample.java 例程说明