java 異常處理

異常是指程序中的一些錯誤，但并不是所有的錯誤都是異常。在程序設(shè)計中，進行異常處理是非常關(guān)鍵和重要的一部分。java提供了try、catch、finally這三個關(guān)鍵字來處理異常。

1. 異常發(fā)生的原因

異常發(fā)生的原因有很多，通常包含以下幾大類：

• 用戶輸入了非法數(shù)據(jù)。
• 要打開的文件不存在。
• 網(wǎng)絡(luò)通信時連接中斷，或者jvm內(nèi)存溢出。

這些異常有的是因為用戶錯誤引起，有的是程序錯誤引起的，還有其它一些是因為物理錯誤引起的。

2. 異常類型

為了更好地處理 java 異常，我們需要掌握以下三種類型的異常：

• 檢查性異常：
  最具代表的檢查性異常是用戶錯誤或問題引起的異常，這是程序員無法預(yù)見的。例如要打開一個不存在文件時，一個異常就發(fā)生了，這些異常在編譯時不能被簡單地忽略。
• 運行時異常：
  運行時異常是可能被程序員避免的異常。與檢查性異常相反，運行時異常可以在編譯時被忽略。
• 錯誤：
  錯誤不是異常，而是脫離程序員控制的問題。錯誤在代碼中通常被忽略。例如，當(dāng)棧溢出時，一個錯誤就發(fā)生了，它們在編譯也檢查不到的。

3. exception 類的層次

所有的異常類是從 java.lang.exception 類繼承的子類。

exception 類是 throwable 類的子類。除了exception類外，throwable還有一個子類error 。

java 程序通常不捕獲錯誤。錯誤一般發(fā)生在嚴(yán)重故障時，它們在java程序處理的范疇之外。

error 用來指示運行時環(huán)境發(fā)生的錯誤。

例如，jvm 內(nèi)存溢出。一般地，程序不會從錯誤中恢復(fù)。

異常類有兩個主要的子類：ioexception 類和 runtimeexception 類。

在 java 內(nèi)置類中(接下來會說明)，有大部分常用檢查性和非檢查性異常。

4. java 內(nèi)置異常類

java 語言定義了一些異常類在 java.lang 標(biāo)準(zhǔn)包中。

標(biāo)準(zhǔn)運行時異常類的子類是最常見的異常類。由于 java.lang 包是默認(rèn)加載到所有的 java 程序的，所以大部分從運行時異常類繼承而來的異常都可以直接使用。

java 根據(jù)各個類庫也定義了一些其他的異常，下面的表中列出了 java 的非檢查性異常。

下面的表中列出了 java 定義在 java.lang 包中的檢查性異常類。

5. 異常方法

下面的列表是 throwable 類的主要方法:

6. 捕獲異常

使用 try 和 catch 關(guān)鍵字可以捕獲異常。try/catch 代碼塊放在異常可能發(fā)生的地方。

try/catch代碼塊中的代碼稱為保護代碼，使用 try/catch 的語法如下：

try
{
   // 程序代碼
}catch(exceptionname e1)
{
   //catch 塊
}

catch 語句包含要捕獲異常類型的聲明。當(dāng)保護代碼塊中發(fā)生一個異常時，try 后面的 catch 塊就會被檢查。

如果發(fā)生的異常包含在 catch 塊中，異常會被傳遞到該 catch 塊，這和傳遞一個參數(shù)到方法是一樣。

范例

下面的例子中聲明有兩個元素的一個數(shù)組，當(dāng)代碼試圖訪問數(shù)組的第三個元素的時候就會拋出一個異常。

// 文件名 : exceptest.java
import java.io.*;
public class exceptest{
    
    public static void main(string args[]){
        try{
            int a[] = new int[2];
            system.out.println("access element three :" + a[3]);
        }catch(arrayindexoutofboundsexception e){
            system.out.println("exception thrown  :" + e);
        }
        system.out.println("out of the block");
    }
}

以上代碼編譯運行輸出結(jié)果如下：

exception thrown  :java.lang.arrayindexoutofboundsexception: 3
out of the block

7. 多重捕獲塊

一個 try 代碼塊后面跟隨多個 catch 代碼塊的情況就叫多重捕獲。

多重捕獲塊的語法如下所示：

try{
    // 程序代碼
    }catch(異常類型1 異常的變量名1){
    // 程序代碼
    }catch(異常類型2 異常的變量名2){
    // 程序代碼
    }catch(異常類型3 異常的變量名3){
    // 程序代碼
    }

上面的代碼段包含了 3 個 catch塊。

可以在 try 語句后面添加任意數(shù)量的 catch 塊。

如果保護代碼中發(fā)生異常，異常被拋給第一個 catch 塊。

如果拋出異常的數(shù)據(jù)類型與 exceptiontype1 匹配，它在這里就會被捕獲。

如果不匹配，它會被傳遞給第二個 catch 塊。

如此，直到異常被捕獲或者通過所有的 catch 塊。

范例

該范例展示了怎么使用多重 try/catch。

try {
    file = new fileinputstream(filename);
    x = (byte) file.read();
} catch(filenotfoundexception f) { // not valid!
    f.printstacktrace();
    return -1;
} catch(ioexception i) {
    i.printstacktrace();
    return -1;
}

8. throws/throw 關(guān)鍵字：

如果一個方法沒有捕獲到一個檢查性異常，那么該方法必須使用 throws 關(guān)鍵字來聲明。throws 關(guān)鍵字放在方法簽名的尾部。

也可以使用 throw 關(guān)鍵字拋出一個異常，無論它是新范例化的還是剛捕獲到的。

下面方法的聲明拋出一個 remoteexception 異常：

import java.io.*;
public class classname
{
    public void deposit(double amount) throws remoteexception
    {
    // method implementation
    throw new remoteexception();
    }
    //remainder of class definition
}    

一個方法可以聲明拋出多個異常，多個異常之間用逗號隔開。

例如，下面的方法聲明拋出 remoteexception 和 insufficientfundsexception：

import java.io.*;
public class classname
{
    public void withdraw(double amount) throws remoteexception,
                                insufficientfundsexception
    {
        // method implementation
    }
    //remainder of class definition
}

9. finally關(guān)鍵字

finally 關(guān)鍵字用來創(chuàng)建在 try 代碼塊后面執(zhí)行的代碼塊。

無論是否發(fā)生異常，finally 代碼塊中的代碼總會被執(zhí)行。

在 finally 代碼塊中，可以運行清理類型等收尾善后性質(zhì)的語句。

finally 代碼塊出現(xiàn)在 catch 代碼塊最后，語法如下：

try {
    // 程序代碼
    }catch(異常類型1 異常的變量名1){
    // 程序代碼
    }catch(異常類型2 異常的變量名2){
    // 程序代碼
    }finally{
    // 程序代碼
}

范例

public class exceptest{
    public static void main(string args[]){
        int a[] = new int[2];
        try{
            system.out.println("access element three :" + a[3]);
        }catch(arrayindexoutofboundsexception e){
            system.out.println("exception thrown  :" + e);
        }
        finally{
            a[0] = 6;
            system.out.println("first element value: " +a[0]);
            system.out.println("the finally statement is executed");
        }
    }
    }

以上范例編譯運行結(jié)果如下：

exception thrown  :java.lang.arrayindexoutofboundsexception: 3
first element value: 6
the finally statement is executed

注意下面事項：

• catch 不能獨立于 try 存在。
• 在 try/catch 后面添加 finally 塊并非強制性要求的。
• try 代碼后不能既沒 catch 塊也沒 finally 塊。
• try, catch, finally 塊之間不能添加任何代碼。

10. 聲明自定義異常

在 java 中你可以自定義異常。編寫自己的異常類時需要記住下面的幾點。

• 所有異常都必須是 throwable 的子類。
• 如果希望寫一個檢查性異常類，則需要繼承 exception 類。
• 如果你想寫一個運行時異常類，那么需要繼承 runtimeexception 類。

可以像下面這樣定義自己的異常類：

class myexception extends exception{
}    

只繼承exception 類來創(chuàng)建的異常類是檢查性異常類。

下面的 insufficientfundsexception 類是用戶定義的異常類，它繼承自 exception。

一個異常類和其它任何類一樣，包含有變量和方法。

范例

以下范例是一個銀行賬戶的模擬，通過銀行卡的號碼完成識別，可以進行存錢和取錢的操作。

// 文件名insufficientfundsexception.java
import java.io.*;
    
//自定義異常類，繼承exception類
public class insufficientfundsexception extends exception
{
    //此處的amount用來儲存當(dāng)出現(xiàn)異常（取出錢多于余額時）所缺乏的錢
    private double amount;
    public insufficientfundsexception(double amount)
    {
    this.amount = amount;
    } 
    public double getamount()
    {
    return amount;
    }
}

為了展示如何使用我們自定義的異常類，

在下面的 checkingaccount 類中包含一個 withdraw() 方法拋出一個 insufficientfundsexception 異常。

// 文件名稱 checkingaccount.java
import java.io.*;
    
//此類模擬銀行賬戶
public class checkingaccount
{
    //balance為余額，number為卡號
    private double balance;
    private int number;
    public checkingaccount(int number)
    {
        this.number = number;
    }
    //方法：存錢
    public void deposit(double amount)
    {
        balance += amount;
    }
    //方法：取錢
    public void withdraw(double amount) throws
                                insufficientfundsexception
    {
        if(amount