第10章 异常处理

第10章异常处理

10.1 异常处理概述

1、异常

异常是程序运行时产生的错误，由大量例外的，非正常情况下产生的。这些错误有的是致命的，导致程序无法继续运行，而有的错误应该是可以处理的，如用户输入错误、不能打开文件、数组下标越界等。

程序在正常的情况下完成正确的功能，这是最基本的要求，但这还远远不够。在非正常的情况下，程序也应该能产生适当的反应，并继续运行下去，而不是直接终止程序，甚至产生死机等灾难性的后果。好的程序一个非常重要的特点就是鲁棒性，即程序对环境的适应能力，在环境条件出现异常情况下（如用户输入错误，文件被移动、被破坏等），也应有正确合理的表现。

因此我们在程序设计时，应该发现一些会导致运行错误的情形，并进行相应的错误处理，使程序能正常运行下去，而不产生灾难性后果，并导致程序终止。

2、异常示例

查看下面这个程序：输出若干组整数相除的结果。这个程序在编译时没有错误，但在运行时却会产生运行异常。

例10-1 异常示例

class Test{

static void f (int a, int b){

System.out.println(a+"/"+b+"="+a/b);

}

public static void main( String args[ ] ){

f(10, 3);

f(5, 0);

f(3, 2);

}

}

运行结果：

10/3=3

Exception in thread "main" ng.ArithmeticException: / by zero 说明：程序运行时，在执行方法f中的表达式a/b的运算时，若除数b为0时，运算将无法进行，产生运行时异常。我们在main函数中三次调用函数f，其中第二个调用会导致除数为0，运行中产生了异常，程序无法继续运行，系统会非正常的终止程序。当然在这个程序中，除数为0的异常是应该处理，也是可以处理的异常，程序员应该对除数为0的情况给出处理，并使程序能继续运行下去，而不是非正常的终止程序。

3、传统的异常处理方法

传统的异常处理方法是在程序中进行异常条件判断（用if语句），并根据判断结果进行

相应的处理。如：

if(是否异常)

{

}

else

{

}

……

if(是否异常)

{

}

else

{

}

针对上面的程序，采用传统的方法进行异常处理，如程序所示：

例10-2 传统的异常处理方法

class Test{

static void f (int a, int b){

if( b==0)

System.out.println("除数为0");

else

System.out.println(a+"/"+b+"="+a/b);

}

public static void main( String args[ ] ){

f(10, 3);

f(5, 0);

f(3, 2);

}

}

运行结果：

10/3=3

除数为0

3/2=1

程序说明：通过if语句的条件来识别异常情况（即除数是否为0），若异常则输出提示，否则正常执行程序。因此程序在第2次调用f时，会产生提示“除数为0”，程序继续运行。

4、Java异常处理机制

采用传统的方式处理异常，需要对每个可能的异常都使用if…else语句，因此程序结构会被大量if…else语句分割、嵌套，程序中的正常语句和异常处理混合在一起，使程序的结构不够清晰。

Java提供了一套异常处理机制，使程序员能采用不同于传统的方法处理异常。下一节我们讲解Java的异常处理机制。

10.2 Java异常处理机制

异常处理机制也可以看作一种控制结构（类似于选择结构、循环结构），改变程序默认的执行顺序。当异常发生时终止正常的执行顺序，转向异常处理例程。当异常发生时，我们称为抛出异常，当找到并执行与异常匹配的异常处理程序时称为捕获并处理异常。

1、异常处理语句

Java语言的异常处理语句引入了三个关键字：try，catch，finally。语法格式为：

try

{

......//可能会抛出异常的代码

}

catch ( 异常类型异常参数名)

{

......//若抛出ExceptionType1类型的异常时进行的处理

}

catch ( 异常类型异常参数名)

{

......//若抛出ExceptionType2类型的异常时进行的处理

}

......

finally

{

//不论是否捕获异常都要做的处理

}

异常处理语句的具体说明如下：

1）try关键字下跟一对大括号，形成try子语句块，大括号内放置可能会产生异常的一条或多条语句。catch关键字及其后跟的大括号形成catch子语句块，此语句块用来放置异常处理语句。finally关键字对应的子语句块用于放置无论有无异常都会执行的语句，最常见的是一些收尾语句，如释放资源。

2）一个try语句块可以配多个catch子语句块，因为try子语句块内部的语句可能会产生多个不同的异常，而不同的异常其处理方法可能是不同的，需要配置不同的catch子语句块分别进行处理。

3）finally子语句块可以没有，若有只能有一个，且只能放在最后。

4）异常是按类型区分的，某些条件下可能会产生某种特定类型的异常，而catch子语句块后跟的一对小括号，其内为异常处理参数说明，表示此异常处理语句块能处理的异常类型。其格式为：

异常类型异常参数名

正是这里的“异常类型”说明该catch语句块用于处理try语句块中产生的哪种类型的异常。Java的具体的异常类型都是类类型，异常参数名是程序员起的合法的标识符。通过异常参数可以接收抛出的异常的信息。

Java预设的异常处理方式是：若异常发生且没有被处理则终止程序，并输出异常信息。

再看前面的例子，若不进行异常处理，则程序的执行终止，并产生如下输出：Exception in thread "main "