Java的“异常”
Java的“异常”
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“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之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。
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）一个“异常”，你可以通过它的类型来
捕捉（catch）它，或最后（finally）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 (ExceptionType1 e) {
// 对ExceptionType1的处 理
} catch (ExceptionType2 e) {
// 对ExceptionType2的 处 理 throw(e);
//再 抛 出 这 个“ 异 常”
} finally { }
}
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，它定义了那些通常无法捕捉到的“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些错误作出反应而产生的。
3不捕捉“异常”
“异常”对象是Java在运行时对某些“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”。
package com.chinasofti;
class Exc0 {
public static void main(String args[]) {
int d = 0;
int a = 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）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的字符值和发生“异常”的地点。下面是我们的小例子的输出。
Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero
at com.chinasofti.Exc0.main(Exc0.java:6)
4 try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。
package com.chinasofti;
class Exc1 {
public static void main(String args[]) {
try {
int d = 0;
int a = 42 / d;
} catch (ArithmeticException e) {
System.out.println("division by zero");
}
}
}
catch子句的目标是解决“异常”情况，把一个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。
5多个catch子句
在某些情况下，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，第一个与之匹配的就会被执行。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。
package com.chinasofti;
class MultiCatch {
public static void main(String args[]) {
try {
int a = args.length;
System.out.println("a = " + a);
int b = 42 / a;
int c[] = { 1 };
c[42] = 99;
} catch (ArithmeticException e) {
System.out.println("div by 0: " + e);
} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
System.out.println("array index oob: " + 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。如果我们提供一个命令行参数，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。
a = 0
div by 0: java.lang.ArithmeticException: / by zero
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。
package com.chinasofti;
class MultiNest {
static void procedure() {
try {
int c[] = { 1 };
c[42] = 99;
} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
System.out.println("array index oob: " + e);
}
}
public static void main(String args[]) {
try {
int a = args.length;
System.out.println("a = " + a);
int b = 42 / a;
procedure();
} catch (ArithmeticException e) {
System.out.println("div by 0: " + e);
}
}
}
成员函数procedure里有自己的try/catch控制，所以main不用去处理ArrayIndexOutOfBoundsException。
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。
throw ThrowableInstance;
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。
package com.chinasofti;
class ThrowDemo {
static void demoproc() {
try {
throw new NullPointerException("de3mo");
} catch (NullPointerException e) {
System.out.println("caught inside demoproc");
throw e;
}
}
public static void main(String args[]) {
try {
demoproc();
} catch (NullPointerException e) {
System.out.println("recaught: " + e);
}
}
}
下面是这个例子的输出:
caught inside demoproc
recaught: java.lang.NullPointerException: de3mo
8 throws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，因为这些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：
type method-name(arg-list) throws exception-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。
package com.chinasofti;
class ThrowsDemo1 {
static void procedure() {
System.out.println("inside procedure");
throw new IllegalAccessException("demo");
}
public static void main(String args[]) {
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：
package com.chinasofti;
class ThrowsDemo {
static void procedure() throws IllegalAccessException {
System.out.println("inside procedure");
throw new IllegalAccessException("demo");
}
public static void main(String args[]) {
try {
procedure();
} catch (IllegalAccessException e) {
System.out.println("caught " + e);
}
}
}
下面是这个例子的输出:
inside procedure
caught java.lang.IllegalAccessException: demo
9 finally
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，甚至会由于没有与之匹配的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程序块后的程序之前执行。每个try语句都需要至少一个与之相配的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。
package com.chinasofti;
public class FinallyDemo {
static void procA() {
try {
System.out.println("inside procA");
throw new RuntimeException("demo");
} finally {
System.out.println("procA's finally");
}
}
static void procB() {
try {
System.out.println("inside procB");
return;
} finally {
System.out.println("procB's finally");
}
}
public static void main(String args[]) {
try {
procA();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
procB();
}
}
下面是这个例子的输出:
inside procA
procA's finally
inside procBjava.lang.RuntimeException: demo
at com.chinasofti.FinallyDemo.procA(FinallyDemo.java:7)
at com.chinasofti.FinallyDemo.main(FinallyDemo.java:24)
procB's finally
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。