第10章 异常处理

1、第10章 异常,什么是异常,异常就是在程序的运行过程中所发生的意外事件，它中断指令的正常执行。 Java中提供了一种独特的处理异常的机制，通过异常来处理程序设计中出现的错误。,本章内容,10.1 异常处理 10.2 未捕捉的异常 10.3 try-catch语句 10.4 异常的传递 10.5 异常类层次结构 10.6 I/O异常,10.1 异常处理,一个程序中发生的问题可能产生异常或错误 一个异常（exception）是一个定义非正常情况或错误的对象，由程序或运行时环境抛出，可根据需要进行相应的捕捉和处理。 一个错误（error）类似于异常，不同之处是错误代表不可恢复的问题并且必须捕捉处理。

2、 Java中预定义了一组程序执行中可能发生的异常和错误。,引起异常抛出的问题 试图做除以0的除法 数组索引越界 找不到指定的文件 不能正常完成被请求的I/O操作 使用了空引用 执行的操作违反了某种安全规则 ,异常的处理机制 每当Java程序运行过程中发生一个可识别的运行错误时，即该错误有一个异常类与之相对应时，系统都会产生一个相应的该异常类的对象，即产生一个异常。一旦一个异常对象产生了，系统中就一定有相应的机制来处理它，确保不会产生死机、死循环或其他对操作系统的损害，从而保证了整个程序运行的安全性。这就是Java的异常处理机制。,Java中处理异常有两种方式：捕获异常、声明抛弃异常。 捕获异常

3、，就地解决，并使程序继续执行。 声明抛出异常也就是将异常向外转移，即将异常抛出方法之外，由调用该方法的环境去处理。,捕获异常 当Java运行时系统得到一个异常对象时，它将会沿着方法的调用栈逐层回溯，寻找处理这一异常的代码。找到能够处理这种类型的异常的方法后，运行时系统把当前异常对象交给这个方法进行处理，这一过程称为捕获(catch)异常。这是积极的异常处理机制。如果Java运行时系统找不到可以捕获异常的方法，则运行时系统将终止，相应的Java程序也将退出。,10.2 未捕捉的异常,若程序不处理异常，则将非正常地终止执行，并产生关于描述在何处发生什么异常的信息。 例：10.1 Zero.java

4、 试图抛出除以0时，抛出ArithmeticException异常,由于程序中没有处理异常的代码，所以当异常发生时程序员将结束执行，并打印有关异常的具体信息。 异常抛出时所打印输出的信息提供了方法调用的堆栈跟踪信息,捕获异常是通过try-catch-finally语句实现的。 处理异常的程序结构如下： try /接受监视的程序块,在此区域内发生的异常,由catch中指定的程序处理 catch(要处理的异常种类和标识符) /处理异常 catch(要处理的异常种类和标识符) /处理异常 finally /最终处理 ,10.3 try-catch语句,try-catch-finally语句 1. t

5、ry 捕获异常的第一步是用try选定捕获异常的范围，所有可能抛出异常的语句都放入try模块中。 try模块中的语句是程序正常流程要执行的语句，但是在执行过程中有可能出现异常。 2. catch(必有) 每个try代码块可以伴随一个或多个catch语句，用于处理try代码块中所生成的异常事件。catch语句只需要一个形式参数指明它所能够捕获的异常类型,这个类必须是Throwable的子类,运行时系统通过参数值把被抛弃的异常对象传递给catch块。,在catch块中是对异常对象进行处理的代码，与访问其它对象一样，可以访问一个异常对象的变量或调用它的方法。getMessage( )是类Throwab

6、le所提供的方法，用来得到有关异常事件的信息，类Throwable还提供了方法printStackTrace( )用来跟踪异常事件发生时执行堆栈的内容。 例如：try.catch( FileNotFoundException e )System.out.println( message:“ +e.getMessage() );e.printStackTrace( System.out );catch( IOException e )System.out.println(e.getMessage() );,catch 语句的顺序：捕获异常的顺序和catch语句的顺序有关，当捕获到一个异常时，剩下

7、的catch语句就不再进行匹配。因此，在安排catch语句的顺序时，首先应该捕获最特殊的异常，然后再逐渐一般化。也就是一般先安排子类，再安排父类。 3.finally（可选）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，finally块中的语句都会被执行。,声明抛出异常,1. 抛出异常 在Java程序的执行过程中，如果出现了异常事件，就会生成一个异常对象。生成的异常对象将传递给Java运行时系统，这一异常的产生和提交过程称为抛弃(throw)异常。 2. 声明抛弃

8、异常 如果一个方法并不知道如何处理所出现的异常，则可在方法声明时，声明抛弃（throws）异常。这是一种消极的异常处理机制。,1. 抛出异常,抛出异常就是产生异常对象的过程，首先要生成异常对象，异常或者由虚拟机生成，或者由某些类的实例生成，也可以在程序中生成。在方法中，抛出异常对象是通过throw语句实现的。例如：IOException 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：throw new String(want to throw);,2. 声明抛出异常,如果在一个方法中生成了一个

9、异常，但是这一方法并不确切地知道该如何对这一异常事件进行处理，这时，一个方法就应该声明抛弃异常，使得异常对象可以从调用栈向后传播，直到有合适的方法捕获它为止。 也就是说抛出异常的方法和处理异常的方法不是同一个方法时，则需声明抛出异常。 用方法声明中的throws子句指明。例如：public int read () throws IOException.,throws子句中同时可以指明多个异常，之间由逗号隔开。例如： public static void main(String args) throws IOException, IndexOutOfBoundsException ,设想一个公司

10、用编码表示自己的各种产品。一个产品编码除其他信息外还包括：第一次位上的字符代表产品生产地，第47位上的4位整形数代表产品销售地区。现禁止来自产地R的产品在地区号大于2000的销售区进行销售。 例10.2 ProductCodes.java 读用户编码，统计用户输入的禁销产品编码个数。,10.4 异常的传递,如果在一个异常的发生处没有捕捉和处理异常，控制将立刻返回到产生该异常的方法的上一级调用方法，因此可以将程序设计为在上级调用方法（外层调用）中捕捉和处理异常。如果在上级调用方法中仍然没有捕捉和处理该异常，慢控制将返回到上级调用方法的更上一级调用方法，这个过程称为传递异常。异常将一直传递下去，直

11、到异常被捕捉和处理为止，或直到异常传递出main方法，这种将终止程序的执行并产生异常信息。 如果要捕捉外层异常，则必须将可能产生异常的方法包含在一个try语句中，并且将try语句还应该具有catch子句处理。 例10.3 Propagation.java 例10.4 ExceptionScope.java,10.5 异常类层次结构,在jdk中，每个包中都定义了异常类，而所有的异常类都直接或间接地继承于java.lang.Throwable类。当Java程序遇到不可预料的错误时，会实例化一个从Throwable类继承的对象。 java中的异常类可分为两大类： Error: 错误Error类指的是

12、系统错误或运行环境出现的错误，这些错误一般是很严重的错误，即使捕捉到也无法处理，由Java虚拟机生成并抛出，包括系统崩溃、动态链接失败、虚拟机错误等，在Java程序中不做处理。 Exception: 异常Exception类则是指一些可以被捕获且可能恢复的异常情况，是一般程序中可预知的问题。对于异常可分为两类： (1) 运行时异常：程序中可以不做处理，直接由运行时系统来处理。 (2) 非运行时异常：在程序中必须对其进行处理，否则编译器会指出错误。,异常类的结构层次,Exception类,1Exception类 Exception类的构造方法 Exception类有两种构造方法： Excepti

13、on()：没有指定的消息串，直接构造一个Exception。 Exception(String exp)：根据参数提供的消息串，创建一个Exception。 例如，创建一个异常对象： Exception myExp=new Exception(“异常！”);,常用方法: Exception类的方法均继承自Throwable类，可以为程序提供一些有关异常的信息，常用方法如下： String getMessage() ：返回该异常所存储的描述性字符串。 String toString()：返回异常对象的详细信息，包含该类名和指出所发生问题的描述性消息的字符串。 void printStackTra

14、ce()：将异常发生的路径，即引起异常的方法调用嵌套序列打印到标准错误流。 例如： System.out.println(myExp.getMessage(); 此语句可以将异常对象myExp的异常信息描述打印输出，在屏幕上显示“异常！”。,1用户自定义异常 在程序中，可以创建自定义的异常类。用户自定义的异常类都要直接或间接地继承Exception类。可按照下面的方法自定义一个异常类： (1) 创建一个继承Exception类或者其它已存在的异常类的子类。 (2) 在该类中创建一个默认的无参数构造方法，该构造方法以适当的错误消息作为输入，调用它的超类的构造方法。 (3) 再增加一个带字符串参数

15、的构造方法，该构造方法以适当的错误消息作为输入（还包括输入的字符串）来调用其超类相应的构造方法。,例如，定义一个继承于Exception类的用户自定义异常类，语句如下： class MyException extends Exception MyException() super(“数据错误！”); MyException(String exp) super(exp); 例10.5 CreatingException.java 例10.6 OutOfRangeException.java,3 可检测异常和不可检测异常 可检测异常 一个可检测异常必须由一个方法捕捉，或必须在可能抛出或传递异常的方

16、法的throws子句中列出来。 在一个方法的声明头中追加一个throws子句，就明确承诺了该方法在异常发生时将抛出或传递异常。 一个不可检测异常则不需要使用throws子句。 对于可检测异常，如果发生异常的方法不捕捉和处理这个异常，则必须在该方法定义的声明中包含throws。 唯一的不可检测异常是RuntimeException类的对象或该类的后代对象。,10.6 I/O异常,一个流是一个有序的字节序列；流可以用做输入源或作为输出的目的地。(输入流/输出流) 标准I/O流中有三种流：System.in;System.out; System.err,这些对象引用变量都声明为public和stat

17、ic，可以通过System类直接访问。 一旦需要创建InputMismatchException异常对象。 Java标准类库的java.io还提供了许多类，可定义具有不同特点的各种流，分别处理文件，内存或字符串。,I/O类执行的许多操作都可能抛出IOException异常。它是可检测的。 由于I/O经常处理外部资源，执行I/O操作的程序因此可能产生许多问题 例10.7 TestData.java,为何使用意外处理：,把出错处理和正常代码分开。比如有程序是处理文件，大家看流程，这个流程中充满了错误可能。 readFile 打开文件；打不开咋办？ 判断大小;大小判断失败怎么办？（磁带） 分配内存;

18、内存不够 读入内存;文件读不出来 关掉文件; 文件关不掉。 解决方法：写大量的if语句。,传统的错误检测和纠正,errorCodeType readFile initialize errorCode = 0; 打开文件; if (打开文件成功) 判断文件长 if (文件长取到) 分配内存 if (分内存成功) 读入内存 if (读文件失败) errorCode = -1; /读文件判断 else errorCode = -2; /分配内存失败 else errorCode = -3; /取不到文件长 关闭文件; if (文件没关 ,从上面的流程可看出真正有用的代码不多，就五条而已，其它全部是判断错误用的，主要逻辑都被错误处理代码混得看不清