當一個程序出現錯誤時,它可能的情況有3種:語法錯誤,運行時錯誤和邏輯錯誤。語法錯誤是指代碼的格式錯了,或者某個字母輸錯了;運行時錯誤是指在程序運行的時候出現的一些麼有想到的錯誤,如:空指針異常,數組越界,除數為零等;邏輯錯誤是指運行結果與預想的結果不一樣,這是一種很難調試的錯誤。而Java中的異常處理機制主要是指處理運行時錯誤,即異常就是運行時錯誤。
產生異常的原因有3中:1.java內部發生錯誤,Java虛擬機產生的異常。2.編寫程序的時候由於錯誤引起的異常,如:空指針異常,數組越界等。3.通過throw語句生成的異常。這種異常通常稱為“檢查異常”,用來告知方法的調用著相關信息。
Java通過面向對象的方法處理異常。在一個方法的運行過程中如果出現了異常,這個方法就會產生代表該異常的一個對象,把它交給運行時系統,運行時系統尋找相應的代碼來處理這一異常。其中,生成異常對象,並把它交個運行時系統的過程稱為拋出(throw)。運行時系統在方法的調用棧中查找,直到找到能處理該異常的對象的過程稱為捕獲(catch)。
一、異常的分類
在java中,任何異常都屬於java.lang.Throwable類或其子類,Throwable類又分為Exception類和Error類。其中Exception類用於用戶所出現的各種異常,它也可用來創建自定義類型的類。Error類異常是指Java程序運行時與運行是系統本身有關的錯誤,這些異常通常是災難性的,不是程序可以控制的。
Exception類的異常又分為運行時異常和非運行時異常。其中運行時異常是指RuntimeException類及其子類,這些異常不檢查異常,可以選擇捕獲處理,也不可以不處理。非運行時錯誤是除RuntimeException類以外的異常,這些異常必須處理,否則會導致程序編譯不能通過。
二、異常處理機制
處理異常的方式主要有兩種:積極的處理方式和消極的處理方式。
積極的處理方式主要是使用try...catch,程序先執行try中的語句,當try中的語句出現異常時,就停止當前程序的執行,轉入到catch中執行語句,若catch語句中出現異常,程序也會停止執行,然後轉到catch的下一個程序繼續執行。也就是說try語句用來發現異常,而catch語句用來處理異常。通常在catch語句後會跟一個final語句,與try...catch語句結合使用,無論try和catch中是否出現異常,final中的語句都會直線。如果一個方法必須返回一個值的話,那麼把return語句放到final中最合適了,因為要是放到try或catch中的任何一個,如果運行過程中出現異常的話,程序就會停止執行,也就無法執行retrun了。
消極的處理方式是指用throw和throws來實現。throw會主動拋出一個異常,並終止程序的運行。throws用在方法後面,表示聲明一個異常,告訴方法的使用者方法中出現了哪些異常,讓使用者根據自己的情況處理這些異常。
1.try...catch語句格式
catch語句的參數包括一個異常類型和一個異常對象,異常對象必須為Throwable的子類,指明了catch語句可以處理的異常類型。catch語句可以有多個,分別處理不同類型的異常。一個catch語句也可以捕捉多個異常類型,此時,catch的異常類型參數應該是這些異常類型的父類。
下面是一個try...catch語句的使用實例:
這裡的e表示產生的異常對象,通過toString()方法可以獲得產生異常的原因,用printStackTrace()方法可以獲得產生異常的原因及其位置。
2.多個catch語句
當某個程序塊可能出現錯個異常時,可以用多個catch語句,每個catch語句捕獲一種異常,當拋出異常時,每個catch一次檢查。當第一個catch語句執行時,其它的catch語句暫不執行,而當該catch執行結束後就會一次執行下一個catch語句。
要注意的是:當使用多個catch語句時,catch語句塊要有先後之分。如果父類異常在子類異常前面的話,首先執行的是父類異常,子類異常將永遠不會執行,這樣在程序運行的時候就會出現錯誤。
3.final語句
前面介紹過,不管try和catch語句時候會出現異常,final語句都會執行。final執行的情況有以下三種:
(1)如果try語句中沒有出現異常,則執行完try語句後就會執行final語句,接著執行其後的語句。
(2)如果try語句出現異常,並且拋出的異常被catch捕捉到的話,程序的執行就會在出現異常地方停止,轉而執行與之相匹配的catch語句,最後執行final語句,如果final語句沒有出現異常,則繼續執行下面的語句,如果final語句出現異常,就把該異常傳遞給該方法的調用者。
(3)如果try語句中拋出的異常沒有被catch語句捕捉到,將直接執行final語句,並把該異常傳遞給該方法的調用者。
三、拋出和聲明異常
1.拋出異常
可以使用throw語句拋出異常,它的基本形式是
這裡ThrowableInstance一定是Throwable類或者它的一個子類
2.聲明異常
如果一個方法可以導致一個異常但不處理該異常,就可以使用throws語句來聲明該異常,其基本形式是:
一個throws字句列舉了一個方法可能出現的所有異常類型,各個異常類型之間用逗號隔開。Error和RuntimeException子類的異常不需要在異常的列表中指定,而其它類型的異常必須進行指定聲明,否則編譯的時候就會出現錯誤。
四、自定義異常
Java內置的異常能夠處理大多數常見的運行時錯誤,但也可以自己定義,自定義異常通常重載Exception構造方法來得到。例如: