JAVA語言與編程第6章異常處理課件

1、第6章 異常處理第1頁，共20頁。6.1 異常和異常類 異常(exception)又稱例外,是特殊的運行錯誤對象. Java中定義了很多異常類,每個異常類代表了一種運行錯誤,類中包含了該運行錯誤的信息和處理錯誤的方法等內(nèi)容.每當Java程序運行過程中發(fā)生一個可識別的運行錯誤時,即該錯誤有一個異常類與之相對應時,系統(tǒng)都會產(chǎn)生一個相應的異常類的對象,即產(chǎn)生一個異常.一旦一個異常對象產(chǎn)生了,系統(tǒng)中就有相應的機制來處理它,確保不會產(chǎn)生死機,死循環(huán)或其他對os的損害,從而保證了整個程序運行的安全性.第2頁，共20頁。6.1 異常和異常類(續(xù))6.1.1 異常類結構與組成 Java的所有異常類都是系統(tǒng)類T

2、hrowable的子類,Java中主要異常類層次結構如下圖: Throwable類是java.lang包中的一個類,它直接派生了兩個子類:Error類和Exception類.Error是與系統(tǒng)或JVM相關的異常,標志著嚴重的系統(tǒng)錯誤,是不可恢復的;Exception用于用戶程序可能捕獲的異常,該類及其子類是一些與用戶程序相關的異常,它們也可以用作創(chuàng)建自定義異常類的超類.Exception的一個重要子類RuntimeException,運行時異常,該類型的異常自動為程序定義,包括被零除異常和數(shù)組下標越界異常等.第3頁，共20頁。6.1 異常和異常類(續(xù))1.Exception類的構造函數(shù) pub

3、lic Exception(); public Exception(String s); 其中第二個構造函數(shù)可以接收字符串參數(shù)傳入的信息,該信息通常是對異常的描述.2.Exception類及其子類從Throwable類繼承的幾個重要的方法:public String getMessage() 該方法返回一個詳細描述異常的字符串public void printStackTrace() 該方法沒有返回值,它的功能是輸出當前異常對象的堆棧使用軌跡,即程序先后調(diào)用執(zhí)行了哪些對象或類的哪些方法,導致運行過程中產(chǎn)生了這個異常對象.public String toString() 該方法返回一個簡潔描述該

4、異常的字符串6.1.2 非檢查型異常與檢查型異常 根據(jù)編譯器是否對異常做檢查,Java的異常分為兩類:非檢查型異常和檢查型異常.在異常的層次結構中,Error及其子類和RuntimeException及其子類都是非檢查型異常,它是一種編譯器不檢查一個方法是否處理或指定向上拋出的異常,它們都是Java運行時系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生的異常.第4頁，共20頁。6.1 異常和異常類(續(xù)) 常見的非檢查型異常:異 常異常對應的運行錯誤ArithmeticException算術錯誤，例如被0除ArrayIndexOutOfBoundsException數(shù)組下標越界ClassCastException無效的類型轉(zhuǎn)換Ind

5、exOutOfBoundsException某些類型的下標越界EmptyStackException空棧異常NegativeArraySizeException用負數(shù)創(chuàng)建數(shù)組NullPointerException使用空引用錯誤NumberFormatException字符串到數(shù)字格式的無效轉(zhuǎn)換StringIndexOutOfBounds嘗試在一個字符串邊界之外進行索引第5頁，共20頁。6.1 異常和異常類(續(xù)) Exception及其除了RuntimeException以外的所有子類都是檢查型異常,它是一種編譯器必須檢查一個方法是否處理或指定向上拋出的異常,是在Java運行時系統(tǒng)外的代碼中發(fā)

6、生的異常,如果一個方法沒有處理或指定向上拋出可能發(fā)生的檢查型異常,那么該方法就不能通過編譯器的編譯.常見的檢查型異常如下: 這里只討論與用戶應用程序相關的異常,即Exception分支,它包括所有的檢查型異常和運行時異常.異 常異常對應的運行錯誤ClassNotFoundException未找到欲裝載的類CloneNotSupportedException嘗試復制一個沒有實現(xiàn)Cloneable接口的對象FileNotFoundException未找到指定的文件或目錄IllegalAccessException對一個類的訪問被拒絕IOException輸入、輸出錯誤InterruptedExce

7、ption線程在睡眠、等待或因其他原因暫停時被其他線程打斷第6頁，共20頁。6.2 異常的捕獲和處理 Java的異常處理機制可以概括為以下幾個過程:(1)在Java程序的執(zhí)行過程中,如果出現(xiàn)了一個可識別的錯誤,則會生成一個與該錯誤相對應的異常類的對象,該異常將被提交給Java運行時系統(tǒng),這個過程稱為拋出異常(2)當Java運行時系統(tǒng)接收到異常對象后,會尋找能處理這一異常的代碼并把當前異常對象交給其處理,這一過程成為捕獲異常(3)如果Java運行時系統(tǒng)找不到處理異常的程序,那么它將終止程序的執(zhí)行,最后調(diào)用默認異常處理程序來處理異常第7頁，共20頁。6.2 異常的捕獲和處理(續(xù)) Java語言提供

8、try-catch-finally語句來捕獲并處理一個或多個異常,其一般格式為:try catch（)catch（)catch（)finally 第8頁，共20頁。6.2 異常的捕獲和處理(續(xù)) 關于異常處理結構的幾點說明:(1)try語句中是一段可能產(chǎn)生異常的代碼段,可能拋出一個或多個異常,try指定了catch捕獲異常的代碼范圍(2)catch語句: 1try后通常跟一個或多個catch語句來處理try中異常,若try中沒有產(chǎn) 生異常,則catch塊不會執(zhí)行 2catch語句需要一個形式參數(shù):異常類名及其對象,運行時由系統(tǒng)通過 參數(shù)值把拋出的異常對象傳遞給catch語句塊,在語句塊中對異常

9、做 相應的處理 3處理異常時,通過異常類提供的toString()或getMessage()方法可以 獲得有關異常的信息,最常用的是printStackTrace() 4出現(xiàn)異常時,系統(tǒng)根據(jù)catch語句的出現(xiàn)順序?qū)Ξ惓ｎ愋瓦M行檢測,因 此catch語句塊的排列順序應該從特殊到一般(3)finally語句:為程序提供一個統(tǒng)一的出口,通常在該語句塊中可以進行資源的清除,如關閉文件等.第9頁，共20頁。6.2 異常的捕獲和處理(續(xù))public class ExceptionFlow public static void main (String args) System.out.println

10、(顯示Java異常處理的執(zhí)行流程) ; System.out.println (即將進入try塊) ; try System.out.println (進入了try塊！) ; int b=0; int a=3; if (b=0) System.out.println (異常發(fā)生！) ; a=a/b; System.out.println (沒有異常發(fā)生！) ; catch (ArithmeticException e) System.out.println (進入catch塊，處理異常!) ; System.out.println (catch塊之后！) ; 第10頁，共20頁。6.2 異常的

11、捕獲和處理(續(xù))例:不含catch子句的異常處理public class ExceptionNonCatch public static void main (String strs) System.out.println (RuntimeException non-catch clause test.); int a=5; int b=0; for (int i=1;i=0;i-) try System.out.println (-i=+i+-) ; b=a/i; System.out.println (After no exception occur!) ; finally System.

12、out.println (Finally block!) ; System.out.println (After finally block!) ; 第11頁，共20頁。6.2 異常的捕獲和處理(續(xù))例:捕獲被零除異常public class ExceptionWithCatch public static void main (String strs) System.out.println (RuntimeException with catch clause test.) ; int a=5; int b=0; for (int i=1;i=0;i-) try System.out.pri

13、ntln (-i=+i+-) ; b=a/i; System.out.println (After no exception occur!) ; catch (ArithmeticException e) System.out.println (Catch block,i.e.exception handling code.) ; finally System.out.println (Finally block!) ; System.out.println (After finally block!) ; 第12頁，共20頁。6.2 異常的捕獲和處理(續(xù)) 從以上兩個例子,可以總結出以下幾點

14、:不論異常是否發(fā)生,finally塊總是被執(zhí)行.當一個異常在本層沒有相應的catch處理塊時,執(zhí)行完finally塊后,再將這個異常拋出給上層try語句塊中異常發(fā)生點以后的代碼不能被執(zhí)行當沒有catch塊處理相應的異常時,默認異常處理程序打印出有關的異常信息并終止程序第13頁，共20頁。6.3 指定方法拋出異常 在有些情況下,方法暫時還不能確定如何處理異常,它可以將異常進一步向上層拋出,將處理異常的任務留給調(diào)用它的方法.如果是檢查型異常,拋出異常的方法必須在方法頭使用throws子句指定向上拋出的異常,如果是非檢查型異常,可以不這么做,但是為了給調(diào)用者一個明確的接口,建議也這么做.指定方法拋出

15、異常的格式為: （） throws 例:下面的方法頭使用了throws子句public void readFile (String file) throws FileNotFoundException FileInputStream f=new FileInputStream (file); /可能產(chǎn)生FileNotFoundException異常/例:ThrowsException.java第14頁，共20頁。6.3 指定方法拋出異常(續(xù))注:(1)若程序執(zhí)行時一個檢查型異常被拋出,那么要么在當前方法中捕獲并拋出,否則必須在方法聲明中用throws子句列出所拋出的異常,否則編譯無法通過(2)

16、如果是運行時異?？梢圆徊东@它,也可以不在方法頭部聲明異常.但如果運行時異常要進一步向上拋出的話,建議最好也在throws子句中列出,這樣便于方法調(diào)用者處理異常;否則,如果調(diào)用方法中沒有給出異常處理程序,則系統(tǒng)沿著調(diào)用堆棧繼續(xù)向上查找,當找不到匹配的處理程序時,在默認情況下系統(tǒng)將終止程序的執(zhí)行.第15頁，共20頁。6.4 拋出異常 拋出異常有兩種方法,一種是系統(tǒng)自動拋出異常,另外一種是用throws語句指定在程序中拋出異常.6.4.1 系統(tǒng)自動拋出的異常 所有的系統(tǒng)異常都可以由系統(tǒng)自動拋出,但用戶自定義的異常不能由系統(tǒng)自動拋出.例:系統(tǒng)自動拋出異常ArrayIndexOutOfBoundsExc

17、eptionpublic class TestThrowSystemException public static void main (String args ) int a =1,2,3; int i=3; System.out.println (ai) ; /數(shù)組下標越界，引發(fā)系統(tǒng)拋出異常 Exception in thread main java.lang. ArrayIndexOutOfBoundsException: 3 at TestThrowSystemException.main (TestThrowSystemException.java:5)第16頁，共20頁。6.4 拋

18、出異常(續(xù))6.4.2 throws語句拋出的異常 在Java中可以使用throw語句指定在程序中拋出某種類型的異常: throw ;注:如果程序企圖拋出一個不是throwable或其子類的對象,程序?qū)o法通過編譯.而在一般情況下,程序中拋出的應該是Exception或其子類的對象.例:public class TestThrow public static void main (String args )throws ArrayIndexOutOfBoundsException int a =1,2,3; int i=3; if (i2|i0) throw new ArrayIndexOut

19、OfBoundsException (); else System.out.println (ai); 第17頁，共20頁。6.4 拋出異常(續(xù)) 使用throw語句拋出異常應注意的幾個問題:(1)一般這種拋出異常的語句應該被定義為在滿足一定條件時執(zhí)行,例如把throw語句放在if分支中.(2)catch后的參數(shù)類型(T1)必須和throw后的表達式類型(T2)一致,即或者T1和T2一樣,或者T1是T2的父類(3)含有throw語句的方法,應該在方法頭中拋出異常,這樣做主要是為了通知所有想要調(diào)用此方法的方法準備接收和處理在運行過程中可能會拋出的異常例:ThrowExceptionDemo1.java6.4.3 自定義異常類 系統(tǒng)定義的異常用來處理系統(tǒng)可以識別的較常見的運行錯誤，對于某個應用程序特有的運行錯誤，則需要編程人員根據(jù)程序的特殊邏輯在用戶程序中自己創(chuàng)建用戶自定義的異常類和異常對象。 Java允許用戶自定義異常類，但必須繼承現(xiàn)有的異常類。因此第一個自定義異常類必須從系統(tǒng)異常類如Exception，RuntimeException或它們的子類派生，其后定義的異常類可以從系統(tǒng)或自定義的異常類派生。第18頁，共20頁。6.4 拋出異常(續(xù)) cl