异常的基本介绍

桃扇骨 2024-03-23 16:14 54阅读 0赞

### 一 、什么是异常 ###

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异常指的是在程序运行过程中发生的异常事件，通常是由外部问题（如硬件错误、输入错误）所导致的。在Java等面向对象的编程语言中异常属于对象。  
在 Java 中一个异常的产生，主要有如下三种原因：  
1 、 Java 内部错误发生异常，Java 虚拟机产生的异常。  
2 、 编写的程序代码中的错误所产生的异常，例如空指针异常、数组越界异常等。  
3、 通过 throw 语句手动生成的异常，一般用来告知该方法的调用者一些必要信息。

Java 通过面向对象的方法来处理异常。在一个方法的运行过程中，如果发生了异常，则这个方法会产生代表该异常的一个对象，并把它交给运行时的系统，运行时系统寻找相应的代码来处理这一异常。

### 二 Exception 类的层次 ###

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所有的异常类是从 java.lang.Exception 类继承的子类。Exception 类是 Throwable 类的子类。除了Exception类外，Throwable还有一个子类Error 。Java 程序通常不捕获错误。错误一般发生在严重故障时，它们在Java程序处理的范畴之外。Error 用来指示运行时环境发生的错误。  
例如，JVM 内存溢出。一般地，程序不会从错误中恢复。异常类有两个主要的子类：IOException 类和 RuntimeException 类。

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### 三、捕获异常 ###

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我们把生成异常对象，并把它提交给运行时系统的过程称为拋出（throw）异常。运行时系统在方法的调用栈中查找，直到找到能够处理该类型异常的对象，这一个过程称为捕获（catch）异常。  
  使用 try 和 catch 关键字可以捕获异常。try/catch 代码块放在异常可能发生的地方。try/catch代码块中的代码称为保护代码，使用 try/catch 的语法如下：

try
    {
       // 程序代码
    }catch(ExceptionName e1)
    {
       //Catch 块
    }

Catch 语句包含要捕获异常类型的声明。当保护代码块中发生一个异常时，try 后面的 catch 块就会被检查。如果发生的异常包含在 catch 块中，异常会被传递到该 catch 块，这和传递一个参数到方法是一样。  
实例  
下面的例子中声明有两个元素的一个数组，当代码试图访问数组的第四个元素的时候就会抛出一个异常。

// 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");
       }
    }

以上代码编译运行输出结果如下：

Exception thrown  :java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 3
    Out of the block

多重捕获块  
  一个 try 代码块后面跟随多个 catch 代码块的情况就叫多重捕获。多重捕获块的语法如下所示：

try{
       // 程序代码
    }catch(异常类型1 异常的变量名1){
      // 程序代码
    }catch(异常类型2 异常的变量名2){
      // 程序代码
    }catch(异常类型3 异常的变量名3){
      // 程序代码
    }

上面的代码段包含了 3 个 catch块。可以在 try 语句后面添加任意数量的 catch 块。如果保护代码中发生异常，异常被抛给第一个 catch 块。如果抛出异常的数据类型与 ExceptionType1 匹配，它在这里就会被捕获。如果不匹配，它会被传递给第二个 catch 块。如此，直到异常被捕获或者通过所有的 catch 块。  
实例  
  该实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;
    }

### 四、异常的关键字 ###

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**throws/throw** 关键字  
  在Java中， throw 和 throws 关键字是用于处理异常的。throw 关键字用于在代码中抛出异常，而 throws 关键字用于在方法声明中指定可能会抛出的异常类型。throw 关键字  
throw 关键字用于在当前方法中抛出一个异常。通常情况下，当代码执行到某个条件下无法继续正常执行时，可以使用 throw 关键字抛出异常，以告知调用者当前代码的执行状态。  
例如，下面的代码中，在方法中判断 num 是否小于 0，如果是，则抛出一个 IllegalArgumentException 异常。  
实例

public void checkNumber(int num) {
      if (num < 0) {
        throw new IllegalArgumentException("Number must be positive");
      }
    }

**throws** 关键字  
throws 关键字用于在方法声明中指定该方法可能抛出的异常。当方法内部抛出指定类型的异常时，该异常会被传递给调用该方法的代码，并在该代码中处理异常。  
例如，下面的代码中，当 readFile 方法内部发生 IOException 异常时，会将该异常传递给调用该方法的代码。在调用该方法的代码中，必须捕获或声明处理 IOException 异常。  
实例

public void readFile(String filePath) throws IOException {
      BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(filePath));
      String line = reader.readLine();
      while (line != null) {
        System.out.println(line);
        line = reader.readLine();
      }
      reader.close();
    }

一个方法可以声明抛出多个异常，多个异常之间用逗号隔开。  
  例如，下面的方法声明抛出 RemoteException 和

InsufficientFundsException：
    
    import java.io.*;
    public class className
    {
       public void withdraw(double amount) throws RemoteException,
                                  InsufficientFundsException
       {
           // Method implementation
       }
       //Remainder of class definition
    }

**finally**关键字  
  finally 关键字用来创建在 try 代码块后面执行的代码块。无论是否发生异常，finally 代码块中的代码总会被执行。在 finally 代码块中，可以运行清理类型等收尾善后性质的语句finally 代码块出现在 catch 代码块最后，语法如下：

try{
      // 程序代码
    }catch(异常类型1 异常的变量名1){
      // 程序代码
    }catch(异常类型2 异常的变量名2){
      // 程序代码
    }finally{
      // 程序代码
    }

实例

ExcepTest.java 文件代码：
    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");
        }
      }
    }

以上实例编译运行结果如下：

Exception thrown  :java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 3
    First element value: 6
    The finally statement is executed

注意下面事项：  
  catch 不能独立于 try 存在。

*  在 try/catch 后面添加 finally 块并非强制性要求的。
 *  代码后不能既没 catch 块也没 finally 块。
 *  catch, finally 块之间不能添加任何代码。

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