Java 异常处理
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 java.lang.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 java.lang.ArithmeticException 的异常。
异常发生的原因有很多，通常包含以下几大类：
- 用户输入了非法数据。
- 要打开的文件不存在。
- 网络通信时连接中断，或者JVM内存溢出。
这些异常有的是因为用户错误引起，有的是程序错误引起的，还有其它一些是因为物理错误引起的。-
要理解Java异常处理是如何工作的，你需要掌握以下三种类型的异常：
- 检查性异常：最具代表的检查性异常是用户错误或问题引起的异常，这是程序员无法预见的。例如要打开一个不存在文件时，一个异常就发生了，这些异常在编译时不能被简单地忽略。
- 运行时异常： 运行时异常是可能被程序员避免的异常。与检查性异常相反，运行时异常可以在编译时被忽略。
- 错误： 错误不是异常，而是脱离程序员控制的问题。错误在代码中通常被忽略。例如，当栈溢出时，一个错误就发生了，它们在编译也检查不到的。
Exception 类的层次
所有的异常类是从 java.lang.Exception 类继承的子类。
Exception 类是 Throwable 类的子类。除了Exception类外，Throwable还有一个子类Error 。
Java 程序通常不捕获错误。错误一般发生在严重故障时，它们在Java程序处理的范畴之外。
Error 用来指示运行时环境发生的错误。
例如，JVM 内存溢出。一般地，程序不会从错误中恢复。
异常类有两个主要的子类：IOException 类和 RuntimeException 类。
在 Java 内置类中(接下来会说明)，有大部分常用检查性和非检查性异常。
捕获异常
使用 try 和 catch 关键字可以捕获异常。try/catch 代码块放在异常可能发生的地方。
try/catch代码块中的代码称为保护代码，使用 try/catch 的语法如下：
Catch 语句包含要捕获异常类型的声明。当保护代码块中发生一个异常时，try 后面的 catch 块就会被检查。
如果发生的异常包含在 catch 块中，异常会被传递到该 catch 块，这和传递一个参数到方法是一样。
// 文件名 : ExcepTest.java
import java.io.*;
public class ExcepTest{
public static void main(String args[]){
try{
int a[] = new int[2];
System.out.println("Access element three :" + a[3]);
}catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e){
System.out.println("Exception thrown :" + e);
}
System.out.println("Out of the block");
}
}
结果：
Exception thrown :java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 3
Out of the block
多重捕获块
一个 try 代码块后面跟随多个 catch 代码块的情况就叫多重捕获。
多重捕获块的语法如下所示：
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
}catch(异常类型2 异常的变量名2){
// 程序代码
}
上面的代码段包含了 3 个 catch块。
可以在 try 语句后面添加任意数量的 catch 块。
如果保护代码中发生异常，异常被抛给第一个 catch 块。
如果抛出异常的数据类型与 ExceptionType1 匹配，它在这里就会被捕获。
如果不匹配，它会被传递给第二个 catch 块。
如此，直到异常被捕获或者通过所有的 catch 块。
实例
该实例展示了怎么使用多重 try/catch。
try {
file = new FileInputStream(fileName);
x = (byte) file.read();
} catch(FileNotFoundException f) { // Not valid!
f.printStackTrace();
return -1;
} catch(IOException i) {
i.printStackTrace();
return -1;
}
throws/throw 关键字：
如果一个方法没有捕获到一个检查性异常，那么该方法必须使用 throws 关键字来声明。throws 关键字放在方法签名的尾部。
也可以使用 throw 关键字抛出一个异常，无论它是新实例化的还是刚捕获到的。
下面方法的声明抛出一个 RemoteException 异常：
一个方法可以声明抛出多个异常，多个异常之间用逗号隔开。
例如，下面的方法声明抛出 RemoteException 和 InsufficientFundsException：
import java.io.*;
public class className
{
public void withdraw(double amount) throws RemoteException,
InsufficientFundsException
{
// Method implementation
}
//Remainder of class definition
}
finally关键字
finally 关键字用来创建在 try 代码块后面执行的代码块。
无论是否发生异常，finally 代码块中的代码总会被执行。
在 finally 代码块中，可以运行清理类型等收尾善后性质的语句。
finally 代码块出现在 catch 代码块最后，
public class ExcepTest{
public static void main(String args[]){
int a[] = new int[2];
try{
System.out.println("Access element three :" + a[3]);
}catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e){
System.out.println("Exception thrown :" + e);
}
finally{
a[0] = 6;
System.out.println("First element value: " +a[0]);
System.out.println("The finally statement is executed");
}
}
}
结果：
Exception thrown :java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 3
First element value: 6
The finally statement is executed
注意下面事项：
- catch 不能独立于 try 存在。
- 在 try/catch 后面添加 finally 块并非强制性要求的。
- try 代码后不能既没 catch 块也没 finally 块。
- try, catch, finally 块之间不能添加任何代码。
声明自定义异常
在 Java 中你可以自定义异常。编写自己的异常类时需要记住下面的几点。
- 所有异常都必须是 Throwable 的子类。
- 如果希望写一个检查性异常类，则需要继承 Exception 类。
- 如果你想写一个运行时异常类，那么需要继承 RuntimeException 类。
只继承Exception 类来创建的异常类是检查性异常类。
下面的 InsufficientFundsException 类是用户定义的异常类，它继承自 Exception。
一个异常类和其它任何类一样，包含有变量和方法。
实例
以下实例是一个银行账户的模拟，通过银行卡的号码完成识别，可以进行存钱和取钱的操作。
// 文件名InsufficientFundsException.java
import java.io.*;
//自定义异常类，继承Exception类
public class InsufficientFundsException extends Exception
{
//此处的amount用来储存当出现异常（取出钱多于余额时）所缺乏的钱
private double amount;
public InsufficientFundsException(double amount)
{
this.amount = amount;
}
public double getAmount()
{
return amount;
}
}
在下面的 CheckingAccount 类中包含一个 withdraw() 方法抛出一个 InsufficientFundsException 异常。
import java.io.*;
//此类模拟银行账户
public class CheckingAccount
{
//balance为余额，number为卡号
private double balance;
private int number;
public CheckingAccount(int number)
{
this.number = number;
}
//方法：存钱
public void deposit(double amount)
{
balance += amount;
}
//方法：取钱
public void withdraw(double amount) throws
InsufficientFundsException
{
if(amount <= balance)
{
balance -= amount;
}
else
{
double needs = amount - balance;
throw new InsufficientFundsException(needs);
}
}
//方法：返回余额
public double getBalance()
{
return balance;
}
//方法：返回卡号
public int getNumber()
{
return number;
}
}
下面的 BankDemo 程序示范了如何调用 CheckingAccount 类的 deposit() 和 withdraw() 方法。
public class BankDemo
{
public static void main(String [] args)
{
CheckingAccount c = new CheckingAccount(101);
System.out.println("Depositing $500...");
c.deposit(500.00);
try
{
System.out.println("
Withdrawing $100...");
c.withdraw(100.00);
System.out.println("
Withdrawing $600...");
c.withdraw(600.00);
}catch(InsufficientFundsException e)
{
System.out.println("Sorry, but you are short $"
+ e.getAmount());
e.printStackTrace();
}
}
}
编译上面三个文件，并运行程序 BankDemo，得到结果如下所示：
Depositing $500...
Withdrawing $100...
Withdrawing $600...
Sorry, but you are short $200.0
InsufficientFundsException
at CheckingAccount.withdraw(CheckingAccount.java:25)
at BankDemo.main(BankDemo.java:13)
通用异常
在Java中定义了两种类型的异常和错误。
- JVM(Java虚拟机) 异常：由 JVM 抛出的异常或错误。例如：NullPointerException 类，ArrayIndexOutOfBoundsException 类，ClassCastException 类。
- 程序级异常：由程序或者API程序抛出的异常。例如 IllegalArgumentException 类，IllegalStateException 类。