Java異常

目錄

• 異常概述
• 異常處理
• 丟擲異常

什麼是異常：

那麼究竟什麼是異常？當面對異常時，該如何有效處理呢？
異常就是程式在執行中所發生的不正常事件，如所需檔案找不到、網路連線不通或中斷、算術運算出錯（如被除零數）、陣列下標越界、裝載了一個不存在的類、對null物件操作、型別轉換異常等。異常會中斷執行中的程式。

異常處理：

什麼是異常處理？異常處理機制就像我們對平時可能會遇到的意外情況、預先想好的一些處理方法、也就是說在程式執行程式碼的時候，萬一發生了異常，程式會按照預定的處理方法對異常進行處理。異常處理完成後程式繼續執行。

java異常是通過五個關鍵字來處理的：try、catch、finally、thorw和thorws下面將依次講解。

try-catch塊

採用java的異常處理機制進行處理，把可能發生異常的程式碼放入try語句塊中，並使用catch語句塊捕獲異常，下面使用簡單的示例程式碼：

import java.util.Scanner;
/**
 * 使用try-catch進行異常處理
 */
public class testException {

    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("請輸入被除數");
        /*把容易出錯的程式碼發入try中*/
        try {
            int num = scanner.nextInt();
            System.out.println("請輸入除數");
            int num2 = scanner.nextInt();
            System.out.println(String.format("%d/%d=%d",num,num2,num/num2));
            /*用catch來捕捉異常*/
        }catch (Exception e){
            System.out.println("出現錯誤，被除數和除數必須是整數或被除數不能為零");
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

 

try-catch程式塊執行流程比較簡單，首先是執行try語句塊中的程式碼，這時可能會有三種情況；
一：如果try語句塊中所有語句正常執行完畢，不會發生異常，那麼catch塊中的所有語句將會全部被忽略，我們輸入正確的如下：

二：如果try語句塊在執行過程中遇到異常，並且這個異常在catch中宣告的異常型別匹配，那麼在tey塊中其餘的程式碼將被忽略，而相應的catch塊將會被執行、匹配是指catch所處理的異常型別與所生成的異常型別完全一致或是它的父類。
錯誤的：

三：如果try語句塊在執行過程中遇到異常，並且這個異常在catch中沒有被宣告，那麼程式將會立刻退出。

列出一些常見的異常及其用途；

try-catch-finally塊

在try-catch程式碼後面加上finally裡面放入一些語句，無論發生什麼異常，finally中的程式碼總被執行，如下：

import java.util.Scanner;
/**
 * 使用try-catch-finally進行異常處理
 */
public class testException {

    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("請輸入被除數");
        /*把容易出錯的程式碼發入try中*/
        try {
            int num = scanner.nextInt();
            System.out.println("請輸入除數");
            int num2 = scanner.nextInt();
            System.out.println(String.format("%d/%d=%d",num,num2,num/num2));
            /*用catch來捕捉異常*/
        }catch (Exception e){
            System.out.println("出現錯誤，被除數和除數必須是整數或被除數不能為零");
           System.out.println(e.getMessage());
        }finally {
            System.out.println("感謝使用哦");
        }
    }
}

try-catch-finally程式塊執行流程大概分為兩種情況：

一：如果try語句中的所有程式碼正常執行完畢，那麼finally塊就會被執行。catch塊不會被執行。

二：如果tey塊中程式碼出現異常，就會執行catch塊中的程式碼，不管catch有沒有匹配型別finally塊中的程式碼都會被執行

finally唯一不被執行情況是，在異常處理catch程式碼中執行System.exit(1),將退出java虛擬機器。

多重catch塊

一段程式碼可能會引發多種型別異常，這時，可以在一個try語句後面跟多個catch語句塊，分別處理不同的異常。但排列順序必須是從子類到父類，最後一個一般都是Exception類，因為所有異常子類都繼承Exception類，所以如果將異常父類放在前面，那麼所有的異常都將被捕獲，後面的catch中的子類將得不到執行的機會。
但執行時，系統從上倒下對每個catch塊語句處理的異常型別進行檢測，並執行第一個與異常型別匹配的catch塊，其他的catch塊全部會被忽略。

import java.util.InputMismatchException;
import java.util.Scanner;
/**
 * 多重catch塊
 */
public class testException {

    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("請輸入被除數");
        /*把容易出錯的程式碼發入try中*/
        try {
            int num = scanner.nextInt();
            System.out.println("請輸入除數");
            int num2 = scanner.nextInt();
            System.out.println(String.format("%d/%d=%d",num,num2,num/num2));
            /*用多重catch來捕捉異常*/
        }catch (InputMismatchException e){
            System.out.println("被除數和除數必須是整數");
        }catch (ArithmeticException e){
            System.out.println("除數不能為零");
        }catch (Exception e){
            System.out.println("其他未知錯誤");
        }finally {
            System.out.println("感謝使用哦");
        }
    }
}

被除數不是整數，就會丟擲InputMismatchException這個異常：

被除數為0，就會丟擲ArithmeticException 這個異常：

在使用多重catch塊時，catch塊的排列順序必須是從子類到父類，最後一個一般是Exception類；

宣告異常——throws：

如果在一個方法體中丟擲了異常，我們希望呼叫著能夠及時的捕獲異常，那麼如何通知呼叫著呢？java語言中通過關鍵字throws宣告某個方法可能丟擲的各種異常throws可以同時宣告多個異常中間用逗號隔開。

把執行程式碼放在divide（）方法中，並在方法的引數列表後通過throws宣告異常，然後在main（）方法中呼叫該方法，此時main（）方法就知道divide（）方法中丟擲了異常，可以採取以下兩種方式進行處理。

• 通過try-catch捕獲並處理異常
• 通過throws繼續宣告異常，如果呼叫者不打算處理該異常，這可以繼續通過throws宣告，讓上一級呼叫者處理異常，main（）方法宣告的異常將由java虛擬機器來處理。
  通過try-catch捕獲並處理異常

import java.util.InputMismatchException;
import java.util.Scanner;
/**
 * 使用throws宣告異常
 */
public class testException {

    public static void main(String[] args) {
        /*通過try-catch捕獲並處理異常*/
        try {
            divide();
            /*用catch來捕捉異常*/
        }catch (Exception e){
            System.out.println("出現錯誤，被除數和除數必須是整數或被除數不能為零");
        }finally {
            System.out.println("感謝使用哦");
        }
    }
    /*把執行程式碼放在divide()方法中*/
    public static void divide() throws Exception{
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("請輸入被除數");
        int num = scanner.nextInt();
        System.out.println("請輸入除數");
        int num2 = scanner.nextInt();
        System.out.println(String.format("%d/%d=%d",num,num2,num/num2));
    }
}

通過throws繼續宣告異常

import java.util.Scanner;
/**
 * 使用throws宣告異常
 */
public class testException {
                                     /*通過throws繼續宣告異常*/
    public static void main(String[] args) throws Exception {
            divide();
    }
    /*把執行程式碼放在divide()方法中*/
    public static void divide() throws Exception{
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("請輸入被除數");
        int num = scanner.nextInt();
        System.out.println("請輸入除數");
        int num2 = scanner.nextInt();
        System.out.println(String.format("%d/%d=%d",num,num2,num/num2));
    }
}

丟擲異常throw

既然可以捕獲到各種型別的異常，那麼這些異常是在那些地方丟擲的呢？
出來系統自動丟擲異常外，在程式設計過程中，我們往往遇到這樣的情形，有些異常是系統無法發現的並解決的，如年齡不在正常範圍內，性別不是男或女等，此時需要程式猿而不是系統丟擲異常，把問題提交給呼叫者去解決。
在java語言中，可以使用throw關鍵字來自行丟擲異常，示例程式碼：

/**
 * 使用throw丟擲異常
 */
public class testException {

    String name = "小明";//姓名
    int age = 0;//年齡
    String sex = "男"; //性別
    public static void main(String[] args){
        /*捕獲throw丟擲的異常*/
        testException testException = new testException();
         try {
         testException.setSex("Male");
         testException.print();
        /*用catch來捕捉異常*/
        }catch (Exception e){
          e.printStackTrace();
        }
    }
    /*設定性別*/
    public void setSex(String sex) throws Exception{
        if("男".equals(sex) || "女".equals(sex)){
           this.sex = sex;
        }else {
            /*使用throw丟擲異常*/
            throw new Exception("性別必須是男或女");
        }
    }
    /*輸出基本資訊*/
    public void print(){
        System.out.println(this.sex+this.age+"歲");
    }
}

throw和throws的區別表現在以下三個方面：

1. 作用不同：throw用於在程式中丟擲異常，throws用於宣告在該方法內丟擲了異常。
2. 使用的位置不同：throw位於方法體內部，可作為單獨語句使用、throws必須跟在方法列表引數後面，不能單獨使用。
3. 內容不同：throw丟擲一個異常物件，而且只能是一個，throws跟異常類，而且可以跟多個異常類。

異常的分類：

java的異常體系包括許多異常類，他們之間存在繼承關係。如圖：

• Throwable是 Java 語言中所有錯誤或異常的超類。下一層分為Error和Exception
• Error類是指java執行時系統的內部錯誤和資源耗盡錯誤。應用程式不會丟擲該類物件。如果出現了這樣的錯誤，除了告知使用者，剩下的就是盡力使程式安全的終止。
• Exception又有兩個分支，一個是執行時異常RuntimeException，如：NullPointerException、ClassCastException；一個是檢查異常CheckedException，如I/O錯誤導致的IOException、SQLException。

總結：

異常是由java應用程式丟擲和處理的非嚴重錯誤Checked異常和執行時異常兩大類。
Checked異常必須捕獲或者宣告丟擲否則無法通過編譯。執行時異常不要求必須捕獲或者宣告丟擲。
java的異常處理是通過五個關鍵字來實現的:
try、catch、finally、thorw和thorws
即使在try塊、catch塊中存在return語句，finally塊中的語句也會被執行，finally塊中的語句不被執行的唯一情況是在在異常處理程式碼中執行System.exit（1）。
可以在同一個try塊語句後面跟多個catch語句塊，分別處理不同的異常，但排序順序必須是從特殊到一般，最後一個一般為Exception類。