Java的“异常”

原创
2016/08/11 15:19
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Java的“异常”

“异常”指的是程序运行时出现的非正常情况。在用传统的语言编程时,程序员只能通过函数的返回值来发出错误信息。这易于导致很多错误,因为在很多情况下需要知道错误产生的内部细节。通常,用全局变量errno来存储“异常”的类型。这容易导致误用,因为一个errno的值有可能在被处理?reg;前被另外的错误覆盖掉。即使最优美的C语言程序,为了处理“异常”情况,也常求助于goto语句。Java对“异常”的处理是面向对象的。一个Java的Exception是一个描述“异常”情况的对象。当出现“异常”情况时,一个Exception对象就产生了,并放到产生这个“异常”的成员函数里。

8.1基础

Java的“异常”处理是通过5个关键词来实现的:try,catch,throw,throws和finally。用try来执行一段程序,如果出现“异常”,系统抛出(throws?copy;一个“异常”,你可以通过它的类型来捕捉(catch?copy;它,或最后(finally?copy;由缺省处理器来处理。下面是“异常”处理程序的基本形式:

try{//程序块}catch(ExceptionType1e){//对ExceptionType1的处理}catch(ExceptionType2e){//对ExceptionType2的处理throw(e);//再抛出这个“异常”}finally{}

8.2"异常”的类型

在“异常”类层次的最上层有一个单独的类叫做Throwable。这个类用来表示所有的“异常”情况。每个“异常”类型都是Throwable的子类。Throwable有两个直接的子类。一类是Exception,是用户程序能够捕捉到的“异常”情况。我们将通过产生它的子类来创建自己的“异常”。另一类是Error,它定义了那?copy;通常无法捕捉到的“异常”。要谨慎使用Error子类,因为它们通常会导致灾难性的失败。在Exception中有一个子类RuntimeException,它是程序运行时自动地对某?copy;错误作出反应而产生的。

8.3不捕捉“异常”

“异常”对象是Java在运行时对某?copy;“异常”情况作出反应而产生的。例如,下面这个小程序包含一个整数被0除的“异常”。

classExc0{publicstaticvoidmain(Stringargs[]){intd=0;inta=42/d;}}

当Java执行这个除法时,由于分母是0,就会构造一个“异常”对象来使程序停下来并处理这个错误情况,在运行时“抛出”(throw?copy;这个“异常”。说“抛出”是因为它象一个滚烫的马铃薯,你必须把它抓住并立即处理。程序流将会在除号操作符处被打断,然后检查当前的调用堆栈来查找“异常”。一个“异常”处理器是用来立即处理“异常”情况的。在这个例子里,我们没有编一个“异常”处理器,所以缺省的处理器就发挥作用了。缺省的处理器打印Exception的字符?reg;值和发生“异常”的地点。下面是我们的小例子的输出。

C:\>javaExc0java.lang.arithmeticException:/byzeroatExc0.main(Exc0.java:4)

8.4try与catch

通常我们希望自己来处理“异常”并继续运行。可以用try来指定一块预防所有“异常”的的程序。紧跟在try程序后面,应包含一个catch子句来指定你想要捕捉的“异常”的类型。例如,下面的例子是在前面的例子的基础上构造的,但它包含一个try程序块和一个catch子句。

classexc1{publicstaticvoidmain(stringargs[]){try{intd=0;inta=42/d;}catch(arithmeticexceptione){system.out.println("divisionbyzero");}}}

catch子句的目标是解决“异常”情况,把一?copy;变量设到合理的状态,并象没有出错一样继续运行。如果一个子程序不处理某个“异常”,则返到上一级处理,直到最外一级。

8.5多个catch子句

在某?copy;情况下,同一段程序可能产生不止一种“异常”情况。你可以放置多个catch子句,其中每一种“异常”类型都将被检查,第一个与?reg;匹配的就会被执行。如果一个类和其子类都有的话,应把子类放在前面,否则将永远不会到达子类。下面是一个有两个catch子句的程序的例子。

classMultiCatch{publicstaticvoidmain(Stringargs[]){try{inta=args.length;System.out.println("a="+a);intb=42/a;intc[]={1};c[42]=99;}catch(ArithmeticExceptione){System.out.println("divby0:"+e);}catch(ArrayIndexOutOfBoundsExceptione){system.out.println("arrayindexoob:"+e);}}}

如果在程序运行时不跟参数,将会引起一个0做除数的“异常”,因为a的值为0。如果我们提?copy;一个命令行参数,将不会产生这个“异常”,因为a的值大于0。但会引起一个ArrayIndexOutOfBoundexception的“异常”,因为整型数组c的长度是1,却给c[42]赋值。下面是以上两种情况的运行结果。

C:\>javaMultiCatcha=0divby0:java.lang.arithmeticexception:/byzeroC:\>javaMutiCatch1a=1arrayindexoob:java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException:42

8.6try语句的嵌套

你可以在一个成员函数调用的外面写一个try语句,在这个成员函数内部,写另一个try语句保护其他代码。每当遇到一个try语句,“异常”的框架就放到堆栈上面,直到所有的try语句都完成。如果下一级的try语句没有对某种“异常”进行处理,堆栈就会展开,直到遇到有处理这种“异常”的try语句。下面是一个try语句嵌套的例子。

classMultiNest{staticvoidprocedure(){try{intc[]={1}:c[42]=99;}catch(ArrayIndexOutOfBoundsexceptione){System.out.println("arrayindexoob:"+e);}}publicstaticvoidmain(Stringargs[]){try{inta=args.length;system.out.println("a="+a);intb=42/a;procedure();}catch(arithmeticExceptione){System.out.println("divby0:"+e);}}}

成员函数procedure里有自己的try/catch控制,所以main不用去处理ArrayIndexOutOfBoundsException。

8.7throw语句

throw语句用来明确地抛出一个“异常”。首先,你必须得到一个Throwable的实例的控制柄,通过参数传到catch子句,或者用new操作符来创建一个。下面是throw语句的通常形式。

throwThrowableInstance;

程序会在throw语句后立即终止,它后面的语句执行不到,然后在包含它的所有try块中从里向外寻找含有与其匹配的catch子句的try块。下面是一个含有throw语句的例子。

classThrowDemo{staticvoiddemoproc(){try{thrownewNullPointerException("de3mo");}catch(NullPointerExceptione){System.out.println("caughtinsidedemoproc");throwe;}}publicstaticvoidmain(Stringargs[]){try{demoproc();}catch(NullPointerExceptione){system.out.println("recaught:"+e);}}}

8.8throws语句

throws用来标明一个成员函数可能抛出的各种“异常”。对大多数Exception子类来说,Java编译器会强迫你声明在一个成员函数中抛出的“异常”的类型。如果“异常”的类型是Error或RuntimeException,或它们的子类,这个规则不起作用,因为这?copy;在程序的正常部分中是不期待出现的。如果你想明确地抛出一个RuntimeException,你必须用throws语句来声明它的类型。这就重新定义了成员函数的定义语法:

typemethod-name(arg-list)throwsexception-list{}

下面是一段程序,它抛出了一个“异常”,但既没有捕捉它,也没有用throws来声明。这在编译时将不会通过。

classThrowsDemo1{staticvoidprocedure()[System.out.println("insideprocedure");thrownewIllegalAccessException("demo");}publicstaticvoidmain(Stringargs[]){procedure();}}

为了让这个例子编译过去,我们需要声明成员函数procedure抛出了IllegalAccessException,并且在调用它的成员函数main里捕捉它。下面是正确的例子:

classThrowsDemo{staticvoidprocedure()throwsIllegalAccessException{System.out.println("insideprocedure");thrownewIllegalAccessException("demo");}publicstaticvoidmain(Stringargs[]){try{procedure();}catch(IllegalAccessExceptione){System.out.println("caught"+e);}}}

下面是输出结果:

C:\>javaThrowsDemoinsideprocedurecaughtjava.lang.IllegalAccessException:demo

8.9finally

当一个“异常”被抛出时,程序的执行就不再是线性的,跳过某?copy;行,甚至会由于没有与?reg;匹配的catch子句而过早地返回。有时确保一段代码不管发生什么“异常”都被执行到是必要的,关键词finally就是用来标识这样一段代码的。即使你没有catch子句,finally程序块也会在执行try程序块后的程序?reg;前执行。每个try语句都需要至少一个与?reg;相配的catch子句或finally子句。一个成员函数返回到调用它的成员函数,或者通过一个没捕捉到的“异常”,或者通过一个明确的return语句,finally子句总是恰好在成员函数返回前执行。下面是一个例子,它有几个成员函数,每个成员函数用不同的途径退出,但执行了finally子句。

classFinallyDemo{staticvoidprocA(){try{System.out.println("insideprocA");thrownewRuntimeException("demo");}finally{System.out.println("procA'sfinally");}}staticvoidprocB(){try{System.out.println("insideprocB");return;}finally{System.out.println("procB'sfinally");}}publicstaticvoidmain(Stringargs[]){try{procA();}catch(Exceptione);procB();}}

下面是这个例子的运行结果:

C:\>javaFinallyDemoinsideprocAprocA'sfinallyinsideprocBprocB'sfinally

本章小结

1.“异常”指的是程序运行时出现的非正常情况。2.在“异常”类层次的最上层的类叫Throwable,它有两个直接的子类:Exception和Error。3.Java的“异常”处理通过5个关键词来实现:try,catch,throw,throws和finally。

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