Java快速入門(本文篇幅較長,建議點喜歡後收藏後閱讀)
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Java 異常處理
異常是程序中的一些錯誤,但並不是所有的錯誤都是異常,並且錯誤有時候是可以避免的。
比如說,你的代碼少了一個分號,那麼運行出來結果是提示是錯誤java.lang.Error;如果你用System.out.println(11/0),那麼你是因爲你用0做了除數,會拋出java.lang.ArithmeticException的異常。
異常發生的原因有很多,通常包含以下幾大類:
- 用戶輸入了非法數據。
- 要打開的文件不存在。
- 網絡通信時連接中斷,或者JVM內存溢出。
這些異常有的是因爲用戶錯誤引起,有的是程序錯誤引起的,還有其它一些是因爲物理錯誤引起的。
要理解Java異常處理是如何工作的,你需要掌握以下三種類型的異常:
- 檢查性異常:最具代表的檢查性異常是用戶錯誤或問題引起的異常,這是程序員無法預見的。例如要打開一個不存在文件時,一個異常就發生了,這些異常在編譯時不能被簡單地忽略。
- 運行時異常: 運行時異常是可能被程序員避免的異常。與檢查性異常相反,運行時異常可以在編譯時被忽略。
- 錯誤: 錯誤不是異常,而是脫離程序員控制的問題。錯誤在代碼中通常被忽略。例如,當棧溢出時,一個錯誤就發生了,它們在編譯也檢查不到的。
Exception類的層次
所有的異常類是從java.lang.Exception類繼承的子類。
Exception類是Throwable類的子類。除了Exception類外,Throwable還有一個子類Error 。
Java程序通常不捕獲錯誤。錯誤一般發生在嚴重故障時,它們在Java程序處理的範疇之外。
Error用來指示運行時環境發生的錯誤。
例如,JVM內存溢出。一般地,程序不會從錯誤中恢復。
異常類有兩個主要的子類:IOException類和RuntimeException類。在Java 內置類中(接下來會說明),有大部分常用檢查性和非檢查性異常。
Java 內置異常類
Java 語言定義了一些異常類在java.lang標準包中。
標準運行時異常類的子類是最常見的異常類。由於java.lang包是默認加載到所有的Java程序的,所以大部分從運行時異常類繼承而來的異常都可以直接使用。
Java根據各個類庫也定義了一些其他的異常,下面的表中列出了Java的非檢查性異常。 下面的表中列出了Java定義在java.lang包中的檢查性異常類。異常方法
下面的列表是Throwable 類的主要方法:捕獲異常
使用try和catch關鍵字可以捕獲異常。try/catch代碼塊放在異常可能發生的地方。
try/catch代碼塊中的代碼稱爲保護代碼,使用 try/catch的語法如下:
try
{
// 程序代碼
}catch(ExceptionName e1)
{
//Catch 塊
}
Catch語句包含要捕獲異常類型的聲明。當保護代碼塊中發生一個異常時,try後面的catch塊就會被檢查。
如果發生的異常包含在catch塊中,異常會被傳遞到該catch塊,這和傳遞一個參數到方法是一樣。
實例
下面的例子中聲明有兩個元素的一個數組,當代碼試圖訪問數組的第三個元素的時候就會拋出一個異常。
// 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");
}
}
以上代碼編譯運行輸出結果如下:
Exception thrown :java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 3
Out of the block
多重捕獲塊
一個try代碼塊後面跟隨多個catch代碼塊的情況就叫多重捕獲。
多重捕獲塊的語法如下所示:
try{
// 程序代碼
}catch(異常類型1 異常的變量名1){
// 程序代碼
}catch(異常類型2 異常的變量名2){
// 程序代碼
}catch(異常類型2 異常的變量名2){
// 程序代碼
}
上面的代碼段包含了3個catch塊。
可以在ry語句後面添加任意數量的catch塊。
如果保護代碼中發生異常,異常被拋給第一個catch塊。
如果拋出異常的數據類型與ExceptionType1匹配,它在這裏就會被捕獲。
如果不匹配,它會被傳遞給第二個catch塊。
如此,直到異常被捕獲或者通過所有的catch塊。
實例
該實例展示了怎麼使用多重try/catch。
try
{
file = new FileInputStream(fileName);
x = (byte) file.read();
}catch(IOException i)
{
i.printStackTrace();
return -1;
}catch(FileNotFoundException f) //Not valid!
{
f.printStackTrace();
return -1;
}
throws/throw關鍵字:
如果一個方法沒有捕獲一個檢查性異常,那麼該方法必須使用throws 關鍵字來聲明。throws關鍵字放在方法簽名的尾部。
也可以使用throw關鍵字拋出一個異常,無論它是新實例化的還是剛捕獲到的。
下面方法的聲明拋出一個RemoteException異常:
import java.io.*;
public class className
{
public void deposit(double amount) throws RemoteException
{
// Method implementation
throw new RemoteException();
}
//Remainder of class definition
}
一個方法可以聲明拋出多個異常,多個異常之間用逗號隔開。
例如,下面的方法聲明拋出RemoteException和InsufficientFundsException:
import java.io.*;
public class className
{
public void withdraw(double amount) throws RemoteException,
InsufficientFundsException
{
// Method implementation
}
//Remainder of class definition
}
finally關鍵字
finally關鍵字用來創建在try代碼塊後面執行的代碼塊。
無論是否發生異常,finally代碼塊中的代碼總會被執行。
在finally代碼塊中,可以運行清理類型等收尾善後性質的語句。
finally代碼塊出現在catch代碼塊最後,語法如下:
try{
// 程序代碼
}catch(異常類型1 異常的變量名1){
// 程序代碼
}catch(異常類型2 異常的變量名2){
// 程序代碼
}finally{
// 程序代碼
}
實例
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");
}
}
}
以上實例編譯運行結果如下:
Exception thrown :java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 3
First element value: 6
The finally statement is executed
注意下面事項:
- catch不能獨立於try存在。
- 在try/catch後面添加finally塊並非強制性要求的。
- try代碼後不能既沒catch塊也沒finally塊。
- try, catch, finally塊之間不能添加任何代碼。
聲明自定義異常
在Java中你可以自定義異常。編寫自己的異常類時需要記住下面的幾點。
- 所有異常都必須是Throwable的子類。
- 如果希望寫一個檢查性異常類,則需要繼承Exception類。
- 如果你想寫一個運行時異常類,那麼需要繼承RuntimeException 類。
可以像下面這樣定義自己的異常類:
class MyException extends Exception{
}
只繼承Exception 類來創建的異常類是檢查性異常類。
下面的InsufficientFundsException類是用戶定義的異常類,它繼承自Exception。
一個異常類和其它任何類一樣,包含有變量和方法。
實例
// 文件名InsufficientFundsException.java
import java.io.*;
public class InsufficientFundsException extends Exception
{
private double amount;
public InsufficientFundsException(double amount)
{
this.amount = amount;
}
public double getAmount()
{
return amount;
}
}
爲了展示如何使用我們自定義的異常類,
在下面的CheckingAccount 類中包含一個withdraw()方法拋出一個InsufficientFundsException異常。
// 文件名稱 CheckingAccount.java
import java.io.*;
public class CheckingAccount
{
private double balance;
private int number;
public CheckingAccount(int number)
{
this.number = number;
}
public void deposit(double amount)
{
balance += amount;
}
public void withdraw(double amount) throws
InsufficientFundsException
{
if(amount <= balance)
{
balance -= amount;
}
else
{
double needs = amount - balance;
throw new InsufficientFundsException(needs);
}
}
public double getBalance()
{
return balance;
}
public int getNumber()
{
return number;
}
}
下面的BankDemo程序示範瞭如何調用CheckingAccount類的deposit() 和withdraw()方法。
//文件名稱 BankDemo.java
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("\nWithdrawing $100...");
c.withdraw(100.00);
System.out.println("\nWithdrawing $600...");
c.withdraw(600.00);
}catch(InsufficientFundsException e)
{
System.out.println("Sorry, but you are short $"
+ e.getAmount());
e.printStackTrace();
}
}
}
編譯上面三個文件,並運行程序BankDemo,得到結果如下所示:
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)
通用異常
在Java中定義了兩種類型的異常和錯誤。
- JVM(Java虛擬機)異常:由JVM拋出的異常或錯誤。例如:NullPointerException類,ArrayIndexOutOfBoundsException類,ClassCastException類。
- 程序級異常:由程序或者API程序拋出的異常。例如IllegalArgumentException類,IllegalStateException類。