Java程序設計基礎之異常處理部分

2019-11-18 11:15:47

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　　早期的編程語言（比如C語言）沒有異常處理，通常是碰到錯誤返回一個非凡的值或設定一個標志，并以此判定是不是有錯誤產生。隨著系統規模的不斷擴大，這種錯誤處理已經成為創建大型可維護程序的障礙了。于是在一些語言中出現了異常處理機制，比如在Basic中的異常處理語句“on error goto”，而java則在C++基礎上建立了新的異常處理機制。
　　
　　Java通過面向對象的方法進行異常處理，把各種不同的異常進行分類，并提供了良好的接口。這種機制為復雜程序提供了強有力的控制方式。同時這些異常代碼與“常規”代碼分離，增強了程序的可讀性，編寫程序時也顯得更靈活。
　　
　　異常處理還有一個好處是在你不能確定和處理異常時，你可以不處理，而把問題提交上去。另一方面，異常處理機制使得錯誤處理代碼更有條理，更便于維護。下面，我們看看在Java中如何處理異常。
　　
　　Java中的異常類
　　在Java中，每個異常都是一個對象，它是Throwable類或其它子類的實例。當一個方法出現異常后便拋出一個異常對象，該對象中包含有異常信息，調用這個對象的方法可以捕捉到這個異常并進行處理。
　　
　　Throwable類有兩個標準子類：java.lang.Error和java.lang.Exception?即錯誤和異常。錯誤?Error類?一般是指虛擬機相關的問題，如系統崩潰、虛擬機出錯誤、動態鏈接失敗等，這一類錯誤無法恢復或不可能捕捉，將導致應用程序中斷。異常?Exception類?則是指一些可以被捕捉且可能恢復的異常情況，如數組下標越界?ArrayIndexOutOfBoundsExcepton?、數字被零除產生異常?ArithmeticException?、輸入/輸出異常?IOException?等。
　　
　　提示：Java編譯器要求Java程序必須捕捉或聲明所有非運行時的異常，如：FileNotFoundException、IOException等。因為，對于這類異常來說，假如程序不進行處理，可能會帶來意想不到的結果。但運行時出現異常可以不做處理，因為這類異常很普遍，全部處理可能對程序的可讀性和運行效率產生影響。
　　
　　Java異常處理形式
　　Java的異常處理是通過5個要害詞來實現的：try、catch、throw、throws和finally。一般情況下是用try來執行一段程序，假如出現異常，系統會拋出（throws）一個異常，這時候你可以通過它的類型來捕捉（catch）它，或最后（finally）由缺省處理器來處理。
　　
　　下面是Java異常處理程序的基本形式：
　　
　　try ?
　　//執行時程序塊
　　?
　　catch ?ExceptionType1e??
　　//對ExceptionType1的處理
　　?
　　catch ?ExceptionType2e??
　　//對ExceptionType2的處理
　　throw ?e??
　　//再拋出這個“異常”
　　?
　　finally?
　　
　　try程序塊和catch語句
　　碰到一個try語句，“異常”的框架就放到堆棧上面，直到所有的try塊內的語句都完成。假如下一級的try語句沒有對某種“異常”進行處理，堆棧就會展開，直到碰到有處理這種“異常” 的try語句。在try程序后面，應包含一個catch子句來指定你想要捕捉的“異常”的類型。
　　
　　提示：捕捉異常的第一步就是用try?…?選定你要捕捉異常的范圍，在執行時，括號內的代碼會產生異常對象并被拋出。然后你就可以用catch塊來處理異常了。
　　
　　throw語句和throws語句
　　throw語句用來明確地拋出一個“異常”。首先，你必須得到一個Throwable類或其它子類產生的實例句柄，通過參數傳到catch子句，或者用new語句來創建一個實例。
　　
　　下面是throw語句的通常形式：
　　
　　throw ThrowableInstance
　　
　　提示：執行throw語句后，運行流程將立即停止，throw的下一條語句也將暫停執行。這里new運算符用于創建一個Throwable類的實例，在后文的面向對象編程一文中將具體講解。
　　
　　throws語句用來標明一個成員函數可能拋出的各種“異常”。對大多數Exception子類來說，Java編譯器會強迫你聲明在一個成員函數中拋出的“異常”的類型。假如“異常”的類型是Error或RuntimeException，或它們的子類，這個規則不起作用。假如你想明確地拋出一個RuntimeException，你必須用throws語句來聲明它的類型。
　　
　　提示：當然，你可能對上面的說明不是很明白，不過不要緊，編譯運行下面的Java程序（已經為你做了具體的注釋）你會理解很多!
　　
　　現在我們用下面的例程來說明問題：
　　
　　class ThrowsDemo ? //類名，相應的java源文件應該保存成：ThrowsDemo.java
　　static void PRocedure? ? throws Illegal
　　accessException //throws語句
　　?//拋出IllegalAccessException類型的異常
　　System.out.println?″inside procedure″?? //輸出文本信息，以說明是在執行proced
　　ure方法時拋出了異常
　　throw new IllegalAccessException?″de
　　mo″?? //新生成一個Throwable類實例，然后拋出異常
　　?
　　public static void main?String args??? //main??方法開始，程序從此處執行
　　? try ? //try語句塊開始
　　procedure? ?? //調用procedure方法，該方法將Throw（拋出）異常信息
　　?
　　catch ?IllegalAccessException e?
　　? //處理IllegalAccessException類型的異常，catch語句塊
　　System.out.println?″caught ″ + e??
　　?
　　編程并執行程序，其過程如下：
　　
　　E?/javacode/exception>java ThrowsDe
　　mo
　　inside procedure
　　caught java.lang.IllegalAccessExceptio
　　n? demo
　　
　　提示：如上面的代碼所示，我們用了一個完整的程序來說明在Java程序中如何使用try…catch…throw等語句。Try?…?里產生的異常被捕捉了下來，然后在catch????塊里進行處理（這里只是輸出異常信息）。throws IllegalAccessException標明程序將拋出一個IllegalAccessException類型的異常。IllegalAccessException e生成一個異常對象，然后用System.out.println輸出異常信息。
　　
　　finally語句
　　有時為了確保一段代碼不管發生什么異常都要被執行，可以使用要害詞finally來標出這樣一段代碼。一個成員函數返回到調用它的成員函數，或者通過一個沒捕捉到的異常，或者通過一個明確的return語句，finally子句總是恰好在成員函數返回前執行。
　　
　　下面我們以一個比較完整的異常處理程序來說明上面所述的各種異常處理語句的使用問題：
　　
　　class ExceptionDemo ? //異常使用示例，保存為ExceptionDemo.java
　　static void procA? ?
　　?
　　try?
　　System.out.println?″inside procA″??
　　throw new RuntimeException?″demo″?
　　??//拋出異常
　　finally ?
　　System.out.println?″procA's finally″?? ??//注重：不管發生什么等會執行!!
　　static void procB? ?
　　? try ?
　　System.out.println?″inside procB″??
　　return?? //返回，實際上是在finally語句執行完后才返回
　　finally ?
　　System.out.println?″procB's finally″????
　　public static void main?String args???
　　? try?
　　procA????
　　catch?Exception e??
　　System.out.println?″catch?″+e???
　　procB??? ??
　　
　　提示：在上面的完整程序中，finally后的大括號內的代碼是任何情況下都會執行的。另外，在procB? ?中，return?語句并沒有立即返回，這一點應該非凡注重。你可以親自動手，執行上面的程序試試（編譯和執行類似于上例）?
　　
　　到目前為止，關于Java的流程控制已經完全講完了。要真正理解并把握它們只有經過大量的練習。而好的方法就是修改上面的每一個程序，讓它們實現你想要的功能，并在此基本上理解Java的流程控制。而要寫好Java程序，熟悉使用Java的流程控制和異常處理是非常要害的。所以在這兩期中，我們用大量的例程來說明Java語言是如何使用流程控制語句的，并且對流程控制中經常使用的異常處理語句做了簡單的介紹。

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