Java入門系列-20-異常

爲何要進行異常處理

下面這段代碼可否正常執行

public class DemoCalc {
    public static void main(String[] args) {
        int a=0;
        int b=0;
        int c=a/b;
        System.out.println("運算結果爲:"+c);
    }
}

結果是咱們在控制檯中看到一段錯誤提示，那是由於除數不能爲0。異常就是在程序運行過程當中發生的不正常事件，會中斷運行的程序。

Java 使用了異常處理機制爲程序提供了錯誤處理的能力，在程序中預先設置好對付異常的處理辦法，待程序發生異常時對異常進行處理，處理完畢後，程序即可以繼續運行。

下面來看一下Java中是如何進行異常處理的

如何進行異常處理

Java 的異常處理是經過5個關鍵字實現的：try、catch、finally、throw、throws

關鍵字	做用
try	執行可能產生異常的代碼
catch	捕獲異常
finally	不管是否發生異常，代碼總能執行
throws	聲明方法要拋出的異常
throw	手動拋出異常

常見異常及異常分類

Throwable 是Java 中全部錯誤和異常的父類

Error類：Throwable的子類，僅靠程序自己沒法恢復的嚴重的錯誤。

Exception類：Throwable的子類，由Java應用程序拋出和處理的非嚴重錯誤

RuntimeException類：Exception的子類，運行時異常，不要求程序必須作出處理。

Checked異常：Exception的子類，程序必須處理該類異常。

常見異常類型

異常類型	說明
Exception	異常層次結構的父類
ArithmeticException	算數錯誤情形，如以零做除數
ArrayIndexOutOfBoundsException	數組下標越界
NullPointerException	嘗試訪問null對象成員
ClassNotFoundException	不能加載所需的類
IllegalArgumentException	方法接收到非法參數
ClassCastException	對象強制類型轉換出錯
NumberFormatException	數字格式轉換異常，如把"abc"轉換成數字

try-catch

語法：

public void method(){
    try{
        //代碼段1
        //可能產生異常的代碼段
        //代碼段2
    }catch(異常類型 ex){
        //對異常進行處理的代碼段
    }
    //代碼段
}

try-catch塊捕獲異常有三種狀況：

一、try塊中沒有任何異常，try中正常，catch不會執行，正常執行try-catch後的代碼。

二、try塊中可能發生異常的代碼段發生異常，代碼段2不會執行，而是執行catch中異常處理的代碼，正常執行try-catch後的代碼。

catch中異常類型的printStackTrace() 方法能進行堆棧跟蹤顯示出程序運行到當前類的執行流程，異常堆棧信息中包含了異常的類型及異常出現的位置。

三、異常類型不匹配，程序將中斷。好比try產生的異常爲ArithmeticException，catch卻用了 ClassCastException。

在控制檯中接收數字作除法運算

import java.util.Scanner;

public class DemoInput {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner input=new Scanner(System.in);
        try{
            System.out.println("請輸入被除數(整數)：");
            int a=input.nextInt();
            System.out.println("請輸入除數(整數)：");
            int b=input.nextInt();
            int c=a/b;
            System.out.println("結果："+c);
        }catch(Exception ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
        System.out.println("程序結束");
    }
}

try-catch-finally

語法：

public void method(){
    try{
        //可能會發生異常的代碼
    }catch(異常類型 ex){
        //異常處理
    }finally{
        //不管如何都要執行的代碼
    }
}

finally塊：是否發生異常都執行

finllay塊不執行的惟一狀況：以前的代碼中執行了 System.exit(1); 退出虛擬機

try-catch-finally的使用

import java.io.FileNotFoundException;
import java.util.Scanner;

public class DemoInput {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner input=new Scanner(System.in);
        try{
            System.out.println("請輸入被除數(整數)：");
            int a=input.nextInt();
            System.out.println("請輸入除數(整數)：");
            int b=input.nextInt();
            int c=a/b;
            System.out.println("結果："+c);
        }catch(Exception ex) {
            ex.printStackTrace();
        }finally {
            System.out.println("感謝您的使用");
        }
        System.out.println("程序結束");
    }
}

若是在try塊或catch塊中有return語句，finally是否還會執行？運行下面代碼斷點調試觀察結果。

public class TestReturn {

    public static void main(String[] args) {
        try {
            int a=1+1;
            System.out.println("try執行");
            return;
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("catch執行");
        }finally {
            System.out.println("finally執行");
        }
    }
}

try塊或catch塊中能夠有return語句，若是有return語句會先執行finally最後再執行return。

多重catch

try塊中可能會發生多種異常，若是要不一樣的異常進行不一樣的處理，須要使用多重catch進行處理。

語法：

public void method(){
    try{
        //可能發生異常的代碼段
    }catch(異常類型1 e){
        //對異常類型1進行的處理的代碼段
    }catch(異常類型2 e){
        //對異常類型2進行的處理的代碼段
    }catch(異常類型n e){
        //對異常類型n進行的處理的代碼段
    }
}

當try塊中發生異常後，會逐個與catch中的異常類型進行匹配，匹配成功後，進入對應的catch進行異常處理，處理完成後再也不進入其餘catch，程序繼續執行。

排列catch語句的順序是：先子類後父類

發生異常時按順序逐個匹配

只執行第一個與異常類型匹配的catch語句

將以前的代碼 DemoInput.java 改形成多重catch

import java.io.FileNotFoundException;
import java.util.InputMismatchException;
import java.util.Scanner;

public class DemoInput {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner input=new Scanner(System.in);
        try{
            System.out.println("請輸入被除數(整數)：");
            int a=input.nextInt();
            System.out.println("請輸入除數(整數)：");
            int b=input.nextInt();
            int c=a/b;
            System.out.println("結果："+c);
        }catch(InputMismatchException e) {
            System.out.println("輸入的數有誤！");
        }catch(ArithmeticException e) {
            System.out.println("除數不能爲0");
        }catch(Exception ex) {
            System.out.println("發生未知異常");
        }finally {
            System.out.println("感謝您的使用");
        }
        System.out.println("程序結束");
    }
}

聲明異常 throws

若是一個方法體內拋出了異常如何通知調用者，能夠在方法上聲明異常。

public class TestThrows {
    
    //聲明異常，多個異常能夠用逗號隔開
    public void test()throws Exception,ClassNotFoundException{
        //可能會發生異常的代碼
    }
}

處理方式一：調用者處理異常

public static void main(String[] args) {
    TestThrows t=new TestThrows();
    try {
        t.test();
    } catch (ClassNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

處理方式二：調用者繼續聲明異常

public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, Exception {
    TestThrows t=new TestThrows();
    t.test();
}

main方法繼續聲明異常，調用者就變成虛擬機了，發生異常則按默認方式處理，打印出來。

拋出異常 throw

除了系統自動拋出的異常外，有些問題須要程序員自行拋出異常

public class TestThrow {
    public void inputAge(int age) throws Exception {
        if (age<1) {
            throw new Exception("還有這種年齡？");
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        TestThrow t=new TestThrow();
        try {
            t.inputAge(-1);
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("年齡有誤："+e.getMessage());
        }
    }
}

自行拋出異常後，還須要在方法上聲明異常