异常处理

异常概述与异常体系结构

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”

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。
    • JVM系统内部错误、资源耗尽等严重情；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。
    • 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

错误解决方法

遇到错误就终止程序的运行
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

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

编译时异常:是指编译器要求必须处置的异常;编译器要求Java程序必须捕获或声明所有编译时异常

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

public class IndexOutExp {
    public static void main(String[] args) {
        String friends[] = { "lisa", "bily", "kessy" };
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            System.out.println(friends[i]); //friends[4]?
        }
        System.out.println("\nthis is the end");
    }
}
/*
程序IndexOutExp.java编译正确，运行结果：java IndexOutExp
lisa
bily
kessy
java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException
at Test7_1.main(Test7_1.java:5)
Exception in thread "main"
*/

NullPointerException

public class NullRef {
    int i = 1;
    public static void main(String[] args) {
        NullRef t = new NullRef();
        t = null;
        System.out.println(t.i);
    }
}
/*
程序NullRef.java编译正确，运行结果：java NullRef
java.lang.NullPointerException
at NullRef.main(NullRef.java:6)
Exception in thread "main" 
*/

ArithmeticException

public class DivideZero {
    int x;
    public static void main(String[] args) {
        int y;
        DivideZero c=new DivideZero();
        y=3/c.x;
        System.out.println("program ends ok!");
    }
}
/*
程序DivideZero.java编译正确，运行结果：java DivideZero
java.lang.ArithmeticException: / by zero
at DivideZero.main(DivideZero.java:6)
Exception in thread "main" 
*/

ClassCastException(类转换异常)

public class Order {
    public static void main(String[] args) {
        Object obj = new Date();
        Order order;
        order = (Order) obj;
        System.out.println(order);
    }
}
/*
程序Person.java编译正确，运行结果：java Person
java.lang. java.lang.ClassCastException
at Person.main(Person.java:5)
Exception in thread "main" 
*/

异常处理机制

  • 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

  1. 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
  2. 由开发人员手动创建
  • 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
  • 程序员通常只能处理Exception，而对Error无能为力

try-catch-finally

语法：

try{
...... //可能产生异常的代码
}
catch( ExceptionName1 e ){
...... //当产生ExceptionName1型异常时的处置措施
}
catch( ExceptionName2 e ){
...... //当产生ExceptionName2型异常时的处置措施
}
finally{
...... //无论是否发生异常，都无条件执行的语句
}//finall可写可不写

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

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: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

throws：声明抛出异常

  • 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
public void readFile(String file) throws FileNotFoundException{
    ……
        // 读文件的操作可能产生FileNotFoundException类型的异常
        FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
    ……
}

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，对父类方法的调用-异常的捕获按父类声明的异常处理

手动抛出异常

  1. 一般地，用户自定义异常类都是RuntimeException的子类
  2. 自定义异常类通常需要编写几个重载的构造器
  3. 自定义异常需要提供serialVersionUID
  4. 自定义的异常通过throw抛出
  5. 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

//自定义类
class MyException extends Exception {
    static final long serialVersionUID = 13465653435L;
    private int idnumber;
    public MyException(String message, int id) {
        super(message);
        this.idnumber = id;
    }
    public int getId() {
        return idnumber;
    }
}
//测试类
public class MyExpTest {
    public void regist(int num) throws MyException {
        if (num < 0)
            throw new MyException("人数为负值，不合理", 3);
        else
            System.out.println("登记人数" + num);
    }
    public void manager() {
        try {
            regist(100);
        } catch (MyException e) {
            System.out.print("登记失败，出错种类" +
                             e.getId());
        }
        System.out.print("本次登记操作结束");
    }
    public static void main(String args[]) {
        MyExpTest t = new MyExpTest();
        t.manager();
    }
}