Java异常处理I
Java异常处理
异常处理的基础知识：
即使是有经验的程序员，也难免出现编程错误。
编程错误的分类
编译错误（compilation error）
原因：没有遵循语言的规则
解决方法：由编译程序检查发现
逻辑错误（logic error）
原因：程序没有按照预期的方案执行
解决方法：利用调试技巧可以解决此类错误
运行时错误（runtime error）
原因：在程序运行过程中，出现了不可能执行的操作。
解决方法：异常处理
运行时错误（runtime error）
在程序运行时出现的一些非正常的现象被称为运行时错误，如除数为0、数组下标越界、文件不存在、内存不够用等等。
分类：根据错误性质将运行时错误分为两类
致命性的错误
错误处理一般由系统承担，语言本身不提供错误处理机制
非致命性的异常
是可以检测和处理的，所以产生了相应的异常处理机制
例：程序进入了死循环、递归无法结束、内存溢出等，这些运行错误是致命性的错误，只能在编程阶段解决，运行时程序本身无法解决，只能依靠其他程序干预，否则会一直处于非正常状态。
例：除数为0、操作数超出数据范围、文件并不存在、欲装入的类文件丢失、网络连接中断等，这类现象称为非致命性的异常。
异常处理的类层次
Java中预定义了很多异常类，每个异常类代表一种运行错误。
常用Exception类的子类：
异常类 描述
NullPointerException 空指针异常
ArrayIndexOutOfBoundsException 数组越界访问异常
ClassNotFoundException 试图访问一个根本不存在的类
IOException 输入/输出异常
NumberFormatException 错误的类型转换异常
ArrayStoreException 当向数组存入错误类型数据时
ArithmeticException 除数为0的算术异常
未被捕获“异常”
“异常”对象是Java运行时对某些“异常”情况作出反应而产生的。如果不处理“异常”会有什么样的情况发生？
例8.1 被0除异常。
class TestException1{
public static void main(String args[]){
int d=0;
int a=42/d;///当执行到该语句时，系统检查到被零除，构造一个“异常”对象来引发异常
}
}
程序没有提供任何处理异常的异常处理程序，所以该异常被Java运行时系统的默认处理程序捕获，显示一个描述异常的字符串，打印异常发生处的堆栈轨迹并且终止程序
class TestException2{
static void subRoutine(){
int d=0;
int a=10/d;
}
public static void main(String args[]){
TestException2.subRoutine();
}
}
Java提供了异常处理机制，通过面向对象的方法来处理异常。
在程序运行的过程中，如果发生了异常，则该程序（或Java虚拟机）生成一个代表该异常类的对象（包含该异常的详细信息），并把交给运行时系统；
运行时系统从生成对象的代码开始，沿方法的调用栈逐层回溯查找，直到找到包含相应处理代码的方法，并把异常对象交给该方法，来处理这一异常。
异常捕获
1、发现异常的代码“抛出”异常
2、运行时系统“捕获”异常
3、由程序员编写的相应代码“处理”异常
使用try-catch-finally语句捕获和处理异常
格式：try{
//产生异常的语句////包含可能引发异常的语句
}catch(异常类1 变量){
//异常处理代码
}catch(异常类2 变量){
//异常处理代码///对异常进行处理的代码
}[finally{
}]
try语句块
将程序中可能出现异常的代码放入try块中。
当try块中有语句引发异常时，系统将不再执行try块中未执行的语句，而执行匹配的catch块。
如果try块中没有语句引发异常，则程序执行完try块中的语句后不执行catch块中的语句，即跳过catch语句，继续执行后面的程序。
catch块
每个try语句后面必须伴随一个或多个catch语句，用于捕捉try语句块所产生的异常并作相应的处理。
catch子句的目标是解决“异常”情况，并像没有出错一样继续运行。
例如：try{
int d=0;
int a=42/d;
}catch(ArithmeticException e)（指明该catch块所能捕捉的异常类型）{
System.out.println(e.toString());
}
例8.3 try-catch语句的执行顺序。
int a = 0,b = 0,c = 0; Random r=new Random();
for (int i = 0; i < 5; i++){
try{
b = r.nextInt(); c = r.nextInt();
a = 12345 / ( b / c );
}catch(ArithmeticException e){
a = 0;
System.out.print("有被0除异常 ");
}
System.out.println("a:" + a);
}
注意：一个try和它的catch语句组成了一个单元。catch子句的范围限制于try语句块中的语句。一个catch语句不能捕获另一个try声明所引发的异常（除非是嵌套的try语句情况）。被try保护的语句声明必须在一个大括号之内。try语句块不能单独使用。
多个catch块
一个catch块只能处理一类异常，当try块中的语句组可能抛出多种异常时，就需要有多个catch块来分别处理各种异常。
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);
}
一个异常对象能否被一个catch块接收主要看该异常对象与catch块中声明的异常类的匹配情况，当它们满足下面条件中的任一条时，异常对象将被接受：
异常对象是catch块中声明的异常类的实例；
异常对象是catch块中声明的异常类的子类的实例；
异常对象实现了catch块中声明的异常类的接口。
当使用多个catch块时，需注意catch子句排列顺序--先特殊到一般，也就是子类在父类前面。如果子类在父类后面，子类将永远不会到达。
try语句的嵌套
一个try语句可以在另一个try块内部----try语句的嵌套。
每次进入try语句，异常的前后关系都会被压入堆栈。如果一个内部的try语句不含特殊异常的catch处理程序，堆栈将弹出，下一个try语句的catch处理程序将检查是否与之匹配。
这个过程将继续直到一个catch语句匹配成功，或者是直到所有的嵌套try语句被检查耗尽。
如果没有catch语句匹配，Java的运行时系统将处理这个异常。
例8.6 运用嵌套try语句的示例。
分析：
（1）当在没有命令行参数的情况下运行程序，外面的try块将产生一个被零除的异常。
（2）程序在有一个命令行参数条件下运行，内部的try块将产生一个被零除的异常。因为与内部的catch块不匹配，它将把该异常传给外部的catch块来处理。
（3）如果在具有两个命令行参数的条件下执行该程序，由内部try块产生一个数组下标越界异常，由内部的catch块处理。
finally语句块
某些情况下，不管异常是否发生，都需要处理某些语句，那么就将这些语句放到finally语句块中。finally语句所包含的代码在任何情况下都会被执行。
一个try语句至少有一个catch语句或finally语句与之匹配，但匹配的catch可以有多个，而finally语句只能有一个，并且finally语句并非必须有的。
例8.7 finally的用法示例。main()方法中的语句为：
String[] friends={"Tom","葫芦娃","孙悟空"};
try{
for(int i=0;i<5;i++){
System.out.println(friends[i]);
}
}catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e){
System.out.println("index err");
return;
}finally{
System.out.println("in finally block!");
}
System.out.println("this is the end");
虽然catch块中有return语句，finally语句块仍旧会被执行