第9章 异常处理 n了解异常处理的基础知识 n理解异常处理机制 n自定义异常类的使用 9.1异常处理基础 n异常就是在程序的运行过程中所发生的异常事 件，它中断指令的正常执行。Java中提供了一 种独特的处理异常的机制，通过异常来处理程 序设计中出现的错误。当程序运行出现异常时 ，Java运行环境就用异常类Exception的相应子 类创建一个异常对象，并等待处理，例如，读 取一个不存在的文件时，运行环境就用异常类 IOException创建一个对象。异常对象可以调用 如下方法得到或输出有关异常的信息。 9.1.1异常示例 【例9-1】 读取一个不存在的文件时，系统编译的时候报异 常。 import java.io.*; class ExceptionDemo1 public static void main(String args) throws IOException FileInputStream fis = new FileInputStream(test.txt); int b; while (b = fis.read() != -1) System.out.print(b); fis.close(); n查看程序的编译结果： n编译结果提示：第4行会出现异常，必须对其 进行捕获或声明抛出，否则程序编译无法通过 。 9.1.2异常类的层次 n在jdk中，每个包中都定义了异常类，而所有的异 常类都直接或间接地继承于Throwable类。图9-1 为jdk中异常类的继承关系。 n异常的继承结构：基类为Throwable，Error和 Exception继承Throwable，RuntimeException 和IOException等继承Exception，具体的 RuntimeException继承RuntimeException。 9.1.3异常类的分类 nJava中的异常类可分为两大类： Error和Exception。 nError动态链接失败，虚拟机 错误等，通常Java程序不应该捕获 这类异常，也不会抛弃这种异常。 nException包括运行时异常和 非运行时异常。 1）运行时异常： n继承于RuntimeException的类都属于 运行时异常，例如算术异常（除零错 ）、数组下标越界异常等等。由于这 些异常产生的位置是未知的，Java 编 译器允许程序员在程序中不对它们做 出处理。 2）非运行时异常： n除了运行时异常之外的其他由Exception 继承 来的异常类都是非运行时的异常，例如 FileNotFoundException（文件未找到异常） 。Java编译器要求在程序中必须处理这种异常 ，捕获异常或者声明抛弃异常。 1Error体系类型异常的特点 nError类体系描述了Java运行系统中的内部错 误以及资源耗尽的情形。应用程序不应该抛出 这种类型的对象（一般是由虚拟机抛出）。如 果出现这种错误，除了尽力使程序安全退出外 ，在其他方面是无能为力的。所以，在进行程 序设计时，应该更关注Exception体系。 2Exception体系类型异常的特点 nException体系包括RuntimeException体系和其他非 RuntimeException的体系 n（1）RuntimeException nRuntimeException体系包括错误的类型转换、数组越界访 问和试图访问空指针等等。处理RuntimeException的原则 是：如果出现RuntimeException，那么一定是程序员的错 误。例如，可以通过检查数组下标和数组边界来避免数组 越界访问异常。 n（2）其他（IOException等等） n这类异常一般是外部错误，例如试图从文件尾后读取数据 等，这并不是程序本身的错误，而是在应用环境中出现的 外部错误。 9.2异常的处理 nJava语言中有两种异常处理机制：捕获异常和声明抛弃异 常。 n（1）捕获异常： n当Java运行环境得到一个异常对象时，它将会沿着方法的 调用栈逐层回溯，寻找处理这一异常的代码。找到能够处 理这种类型的异常的方法后，运行环境把当前异常对象交 给这个方法进行处理，这一过程称为捕获（catch）异常 。这是积极的异常处理机制。如果Java运行环境找不到可 以捕获异常的方法，则运行环境将终止，相应的Java程序 也将退出。 n（2）声明抛弃异常： n如果一个方法并不知道如何处理所出现的异常，则可在方 法声明时，声明抛弃（throws）异常。这是一种消极的异 常处理机制。 9.2.1捕获异常 n捕获异常是通过try-catch-finally语句实现的。 ntry n. ncatch( ExceptionName1 e ) n. ncatch( ExceptionName2 e ) n. n n. nfinally n. n n try n捕获异常的第一步是用try选定捕获异常的范 围，由try所限定的代码块中的语句在执行过程中 可能会生成异常对象并抛弃。 n catch n每个try代码块可以伴随一个或多个catch语句，用 于处理try代码块中所生成的异常事件。catch语句 只需要一个形式参数指明它所能够捕获的异常类 型，这个类必须是Throwable的子类，运行时系 统通过参数值把被抛弃的异常对象传递给catch块 。 n在catch块中是对异常对象进行处理的代码，与访问其它 对象一样，可以访问一个异常对象的变量或调用它的方法 。getMessage( )是类Throwable所提供的方法，用来得到 有关异常事件的信息，类Throwable还提供了方法 printStackTrace( )用来跟踪异常事件发生时执行堆栈的内 容。例如： ntry n . ncatch( FileNotFoundException e ) n System.out.println( e ); n System.out.println( message: +e.getMessage() ); n e.printStackTrace( System.out ); ncatch( IOException e ) n System.out.println( e ); n ncatch 语句的顺序： n捕获异常的顺序和catch语句的顺序有关，当 捕获到一个异常时，剩下的catch语句就不再 进行匹配。因此，在安排catch语句的顺序时 ，首先应该捕获最特殊的异常，然后再逐渐一 般化。也就是一般先安排子类，再安排父类。 n finally n捕获异常的最后一步是通过finally语句 为异常处理提供一个统一的出口，使 得在控制流转到程序的其它部分以前 ，能够对程序的状态作统一的管理。 不论在try代码块中是否发生了异常事 件，finally块中的语句都会被执行。 9.2.2声明抛弃异常 n1声明抛弃异常 n如果在一个方法中生成了一个异常， 但是这一方法并不确切地知道该如何 对这一异常事件进行处理，这时，一 个方法就应该声明抛弃异常，使得异 常对象可以从调用栈向后传播，直到 有合适的方法捕获它为止。 n2抛出异常 n抛出异常就是产生异常对象的过程，首先要生 成异常对象，异常或者由虚拟机生成，或者由 某些类的实例生成，也可以在程序中生成。在 方法中，抛出异常对象是通过throw语句实现 的。 9.3自定义异常类 n当Java内置的异常都不能明确的说明异常情况 的时候，开发人员往往需要定义一些异常类用 于描述自身程序中的异常信息，以区分其他程 序的异常信息。需要注意的是，唯一有用的就 是类型名这个信息，所以不要在异常类的设计 上花费精力。 实现自定义异常类的方法如下： n类java.lang.Throwable是所有异常类的基类，它包括两 个子类：Exception和Error，Exception类用于描述程序 能够捕获的异常，如ClassNotFoundException。Error 类用于指示合理的应用程序不应该试图捕获的严重问题 ，如虚拟机错误VirtualMachineError n自定义异常类必须是Throwable的直接或间接子类。自 定义异常类可以继承Throwable类或者Exception，而不 要继承Error类。自定义异常类之间也可以有继承关系 n需要为自定义异常类设计构造方法，以方便构造自定义 异常对象。 n注意：一个方法所声明抛弃的异常是 作为这个方法与外界交互的一部分而 存在的。所以，方法的调用者必须了 解这些异常，并确定如何正确的处理 他们。 9.3.1继承Exception类 【例9-3】继承Exception类。 public class MyFirstException extends Exception public MyFirstException() super(); public MyFirstException(String msg) super(msg); public MyFirstException(String msg, Throwable cause) super(msg, cause); public MyFirstException(Throwable cause) super(cause); n/自定义异常类的主要作用是区分异常 发生的位置，当用户遇到异常时，根 据异常名就可以知道哪里有异常，根 据异常提示信息进行修改。 9.3.2继承Throwable 类 【例9-4】继承Throwable 类。 public class MySecondException extends Throwable public MySecondException() super(); public MySecondException(String msg) super(msg); public MySecondException(String msg, Throwable cause) super(msg, cause); public MySecondException(Throwable cause) super(cause); 9.3.3自定义异常类的使用 【例9-5】自定义异常类的使用。 public class TestMyException public static void firstException() throws MyFirstException throw new MyFirstException( firstException() method occurs an exception!); public static void secondException() throws MySecondException throw new MySecondException( secondException() method occurs an exception!); public static void main(String args) try TestMyException.firstException(); TestMyException.secondException(); catch (MyFirstException e1) System.out.println(Except