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程序设计异常处理机制

异常处理是程序设计中一个非常重要的方面,也是程序设计的一大难点,从C开始,你也许已经知道如何用if...else...来控制异常了,也许是自发的,然而这种控制异常痛苦,同一个异常或者错误如果多个地方出现,那么你每个地方都要做相同处理,感觉相当的麻烦!Java 语言在设计的当初就考虑到这些问题,提出异常处理的框架的方案,所有的异常都可以用一个类型来表示,不同类型的异常对应不同的子类异常(这里的异常包括错误概念),定义异常处理的规范,在1.4版本以后增加了异常链机制,从而便于跟踪异常!这是Java语言设计者的高明之处,也是Java语言中的一个难点,下面是我对Java异常知识的一个总结,也算是资源回收一下。

一、Java异常的基础知识异常是程序中的一些错误,但并不是所有的错误都是异常,并且错误有时候是可以避免的。

比如说,你的代码少了一个分号,那么运行出来结果是提示是错误ng.Error;如果你用System.out.println(11/0),那么你是因为你用0做了除数,会抛出ng.ArithmeticException的异常。

有些异常需要做处理,有些则不需要捕获处理,后面会详细讲到。

天有不测风云,人有旦夕祸福,Java的程序代码也如此。

在编程过程中,首先应当尽可能去避免错误和异常发生,对于不可避免、不可预测的情况则在考虑异常发生时如何处理。

Java中的异常用对象来表示。

Java对异常的处理是按异常分类处理的,不同异常有不同的分类,每种异常都对应一个类型(class),每个异常都对应一个异常(类的)对象。

异常类从哪里来?有两个来源,一是Java语言本身定义的一些基本异常类型,二是用户通过继承Exception类或者其子类自己定义的异常。

Exception 类及其子类是Throwable的一种形式,它指出了合理的应用程序想要捕获的条件。

异常的对象从哪里来呢?有两个来源,一是Java运行时环境自动抛出系统生成的异常,而不管你是否愿意捕获和处理,它总要被抛出!比如除数为0的异常。

二是程序员自己抛出的异常,这个异常可以是程序员自己定义的,也可以是Java语言中定义的,用throw 关键字抛出异常,这种异常常用来向调用者汇报异常的一些信息。

异常是针对方法来说的,抛出、声明抛出、捕获和处理异常都是在方法中进行的。

Java异常处理通过5个关键字try、catch、throw、throws、finally进行管理。

基本过程是用try语句块包住要监视的语句,如果在try语句块内出现异常,则异常会被抛出,你的代码在catch语句块中可以捕获到这个异常并做处理;还有以部分系统生成的异常在Java运行时自动抛出。

你也可以通过throws关键字在方法上声明该方法要抛出异常,然后在方法内部通过throw抛出异常对象。

finally语句块会在方法执行return之前执行,一般结构如下: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}catch语句可以有多个,用来匹配多个异常,匹配上多个中一个后,执行catch语句块时候仅仅执行匹配上的异常。

catch的类型是Java语言中定义的或者程序员自己定义的,表示代码抛出异常的类型,异常的变量名表示抛出异常的对象的引用,如果catch捕获并匹配上了该异常,那么就可以直接用这个异常变量名,此时该异常变量名指向所匹配的异常,并且在catch代码块中可以直接引用。

这一点非常非常的特殊和重要!Java异常处理的目的是提高程序的健壮性,你可以在catch和finally代码块中给程序一个修正机会,使得程序不因异常而终止或者流程发生以外的改变。

同时,通过获取Java异常信息,也为程序的开发维护提供了方便,一般通过异常信息就很快就能找到出现异常的问题(代码)所在。

Java异常处理是Java语言的一大特色,也是个难点,掌握异常处理可以让写的代码更健壮和易于维护。

二、Java异常类类图下面是这几个类的层次图:ng.Objectng.Throwableng.Exceptionng.RuntimeExceptionng.Errorng.ThreadDeath下面四个类的介绍来自java api文档。

1、ThrowableThrowable类是Java 语言中所有错误或异常的超类。

只有当对象是此类(或其子类之一)的实例时,才能通过Java 虚拟机或者Java throw 语句抛出。

类似地,只有此类或其子类之一才可以是catch 子句中的参数类型。

两个子类的实例,Error 和Exception,通常用于指示发生了异常情况。

通常,这些实例是在异常情况的上下文中新近创建的,因此包含了相关的信息(比如堆栈跟踪数据)。

2、ExceptionException 类及其子类是Throwable的一种形式,它指出了合理的应用程序想要捕获的条件,表示程序本身可以处理的异常。

3、ErrorError 是Throwable的子类,表示仅靠程序本身无法恢复的严重错误,用于指示合理的应用程序不应该试图捕获的严重问题。

在执行该方法期间,无需在方法中通过throws声明可能抛出但没有捕获的Error 的任何子类,因为Java编译器不去检查它,也就是说,当程序中可能出现这类异常时,即使没有用try...catch语句捕获它,也没有用throws字句声明抛出它,还是会编译通过。

4、RuntimeExceptionRuntimeException是那些可能在Java 虚拟机正常运行期间抛出的异常的超类。

Java编译器不去检查它,也就是说,当程序中可能出现这类异常时,即使没有用try...catch语句捕获它,也没有用throws字句声明抛出它,还是会编译通过,这种异常可以通过改进代码实现来避免。

5、ThreadDeath调用Thread 类中带有零参数的stop 方法时,受害线程将抛出一个ThreadDeath实例。

仅当应用程序在被异步终止后必须清除时才应该捕获这个类的实例。

如果ThreadDeath被一个方法捕获,那么将它重新抛出非常重要,因为这样才能让该线程真正终止。

如果没有捕获ThreadDeath,则顶级错误处理程序不会输出消息。

虽然ThreadDeath类是“正常出现”的,但它只能是Error 的子类而不是Exception 的子类,因为许多应用程序捕获所有出现的Exception,然后又将其放弃。

以上是对有关异常API的一个简单介绍,用法都很简单,关键在于理解异常处理的原理,具体用法参看Java API文档。

三、Java异常处理机制对于可能出现异常的代码,有两种处理办法:第一、在方法中用try...catch语句捕获并处理异常,catach语句可以有多个,用来匹配多个异常。

例如:public void p(int x){try{...}catch(Exception e){...}finally{...}}第二、对于处理不了的异常或者要转型的异常,在方法的声明处通过throws语句抛出异常。

例如:public void test1() throws MyException{...if(....){throw new MyException();}}如果每个方法都是简单的抛出异常,那么在方法调用方法的多层嵌套调用中,Java虚拟机会从出现异常的方法代码块中往回找,直到找到处理该异常的代码块为止。

然后将异常交给相应的catch语句处理。

如果Java虚拟机追溯到方法调用栈最底部main()方法时,如果仍然没有找到处理异常的代码块,将按照下面的步骤处理:第一、调用异常的对象的printStackTrace()方法,打印方法调用栈的异常信息。

第二、如果出现异常的线程为主线程,则整个程序运行终止;如果非主线程,则终止该线程,其他线程继续运行。

通过分析思考可以看出,越早处理异常消耗的资源和时间越小,产生影响的范围也越小。

因此,不要把自己能处理的异常也抛给调用者。

还有一点,不可忽视:finally语句在任何情况下都必须执行的代码,这样可以保证一些在任何情况下都必须执行代码的可靠性。

比如,在数据库查询异常的时候,应该释放JDBC连接等等。

finally语句先于return语句执行,而不论其先后位置,也不管是否try块出现异常。

finally语句唯一不被执行的情况是方法执行了System.exit()方法。

System.exit()的作用是终止当前正在运行的Java 虚拟机。

finally语句块中不能通过给变量赋新值来改变return的返回值,也建议不要在finally块中使用return语句,没有意义还容易导致错误。

最后还应该注意一下异常处理的语法规则:第一、try语句不能单独存在,可以和catch、finally组成try...catch...finally、try...catch、try...finally 三种结构,catch语句可以有一个或多个,finally语句最多一个,try、catch、finally这三个关键字均不能单独使用。

第二、try、catch、finally三个代码块中变量的作用域分别独立而不能相互访问。

如果要在三个块中都可以访问,则需要将变量定义到这些块的外面。

第三、多个catch块时候,Java虚拟机会匹配其中一个异常类或其子类,就执行这个catch 块,而不会再执行别的catch块。

第四、throw语句后不允许有紧跟其他语句,因为这些没有机会执行。

第五、如果一个方法调用了另外一个声明抛出异常的方法,那么这个方法要么处理异常,要么声明抛出。

那怎么判断一个方法可能会出现异常呢?一般来说,方法声明的时候用了throws语句,方法中有throw语句,方法调用的方法声明有throws关键字。

throw和throws关键字的区别throw用来抛出一个异常,在方法体内。

语法格式为:throw 异常对象。

throws用来声明方法可能会抛出什么异常,在方法名后,语法格式为:throws 异常类型1,异常类型2...异常类型n。

四、如何定义和使用异常类1、使用已有的异常类,假如为IOException、SQLException。

try{程序代码}catch(IOExceptionioe){程序代码}catch(SQLExceptionsqle){程序代码}finally{程序代码}2、自定义异常类创建Exception或者RuntimeException的子类即可得到一个自定义的异常类。

例如:public class MyException extends Exception{publicMyException(){}publicMyException(String smg){super(smg);}}3、使用自定义的异常用throws声明方法可能抛出自定义的异常,并用throw语句在适当的地方抛出自定义的异常。

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