程序錯誤類型及異常處理

1、java程序錯誤類型及異常處理一、程序的錯誤類型在程序設(shè)計中，無論規(guī)模是大是小，錯誤總是難免的。程序的設(shè)計很少有能夠一次完成，沒有錯誤的（不是指HelloWorld這樣的程序，而是要實現(xiàn)一定的功能，具備一定實用價值的程序），在編程的過程中由于種種原因，總會出現(xiàn)這樣或那樣的錯誤，這些程序的錯誤就是我們常說的“Bug”，而檢測并修正這些錯誤的方法就是“Debug”（調(diào)試）。    基本上所有的集成開發(fā)環(huán)境都提供了強(qiáng)大的和程序調(diào)試功能，在程序進(jìn)行編譯，連接，運行時，會對程序中錯誤進(jìn)行診斷。程序的錯誤可以抽象分為三類：語法錯誤、運行錯誤和邏輯錯誤。   

2、; 1、語法錯誤是指由于編程中輸入不符合語法規(guī)則而產(chǎn)生的。程序編譯就通不過，程序不能運行起來。此類錯誤最簡單，調(diào)試起來比較容易例如：表達(dá)式不完整、缺少必要的標(biāo)點符號、關(guān)鍵字輸入錯誤、數(shù)據(jù)類型不匹配、循環(huán)語句或選擇語句的關(guān)鍵字不匹配等。通常，編譯器對程序進(jìn)行編譯的過程中，會把檢測到的語法錯誤以提示的方式列舉出來，又稱為編譯錯誤。    語法錯誤的調(diào)試，則可以由集成開發(fā)環(huán)境提供的調(diào)試功能來實現(xiàn)，在程序進(jìn)行編譯時，編譯器會對程序中的語法錯誤進(jìn)行診斷。編譯診斷的語法錯誤分為3中：致命錯誤、錯誤和警告。     （1）致命錯

3、誤：這個錯誤大多是編譯程序內(nèi)部發(fā)生的錯誤，發(fā)生這類錯誤時，編譯被迫中止，只能重新啟動編譯程序，但是這類錯誤很少發(fā)生，為了安全，編譯前最好還是先保存程序。    （2）錯誤：這個錯誤通常是在編譯時，語法不當(dāng)所引起的。例如：括號不匹配，變量未聲明等。產(chǎn)生這類錯誤時，編譯程序會出現(xiàn)報錯提示，我們根據(jù)提示對源程序進(jìn)行修改即可。這類錯誤是出現(xiàn)最多的。    （3）警告：是指被編譯程序懷疑有錯，但是不確定，有時可強(qiáng)行通過。例如：沒有加void聲明的主函數(shù)沒有返回值，double數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換為float類型等。這些警告中有些會導(dǎo)致錯誤，有些可以通過。

4、常規(guī)解決方法：此類錯誤一般程序編譯系統(tǒng)會自動提示相應(yīng)的錯誤地點和錯誤原因，比如哪一行代碼少了個括號等諸如此類的提示，常見的錯誤，看懂直接改正即可，如果是看不懂原因，可以將錯誤提示信息輸入搜索引擎查找一下，一般都能找到具體的解決辦法?；蛘哂行┚幊唐脚_會本身提供一個本地或者在線的信息庫，提供詳細(xì)的錯誤原因和解決辦法，比如微軟的.NET開發(fā)平臺。 2、運行錯誤指程序在運行過程中出現(xiàn)的錯誤。程序通過語法錯誤檢測，但是運行的時候出現(xiàn)錯誤，導(dǎo)致程序被迫終止，此類錯誤有特定的發(fā)生條件，因此能夠準(zhǔn)確的定位錯誤代碼段，因而調(diào)試也比較方便。例如：除法運算時除數(shù)為0 、數(shù)組下標(biāo)越界、文件打不開、

5、磁盤空間不夠、數(shù)據(jù)庫連接錯誤等。此類錯誤發(fā)生時，編譯平臺一般也會提示相應(yīng)的信息，對于常規(guī)的錯誤會有比較精確地提示，但有時提示的錯誤原因會比較模糊，但因為此類錯誤一般在程序運行時，只在特定的條件下才會發(fā)生，所以根據(jù)錯誤發(fā)生的條件，能夠大致判斷程序出錯的代碼段，結(jié)合錯誤的原因，也能比較方便的調(diào)試出錯誤。 3、邏輯錯誤程序運行后，沒有得到設(shè)計者預(yù)期的結(jié)果，這就說明程序存在邏輯錯誤。這種錯誤在語法上是有效的，但是在邏輯上是錯誤的。程序運行了，也沒有出錯，但是執(zhí)行出來的結(jié)果不是用戶想要的，分為兩種情況：A、       能夠

6、看出錯誤：比如查詢工資大于5000的人員名單，卻出現(xiàn)了3000的；B、       看不出錯誤，直到因緣際會發(fā)現(xiàn)程序肯定出錯了，后果很嚴(yán)重：比如進(jìn)行一個符合大型運算，把某個常數(shù)輸入錯了，最后的結(jié)果人工無法判斷對錯，又以該結(jié)果進(jìn)行其它的運算等等，最后發(fā)現(xiàn)錯了誤差過大，就得從頭排查錯誤。例如:使用了不正確的變量，指令的次序錯誤，循環(huán)的條件不正確，程序設(shè)計的算法考慮不周全等。通常，邏輯錯誤也會附帶產(chǎn)生運行錯誤。在一般情況下，編譯器在編譯程序時，不能檢測到程序中的邏輯錯誤，也不會產(chǎn)生邏輯錯誤的提示，因此邏輯錯誤比較難排除，需要程序員

7、仔細(xì)的分析程序，并借助集成開發(fā)環(huán)境提供的調(diào)試工具，才能找到出錯的原因，并排除錯誤。          二、java的異常處理（錯誤處理）         程序的錯誤就是通常的異常，也叫Exception。         對于語法錯誤，java編譯系統(tǒng)在編就能發(fā)現(xiàn)檢查出錯誤。      &

8、#160;  對于邏輯錯誤，編譯系統(tǒng)是無法發(fā)現(xiàn)錯誤的，錯誤需要人為去發(fā)現(xiàn)排除錯誤。對于運行錯誤，Java語言中代表異常時，使用一個專門的類來代表一種特定的異常情況，在系統(tǒng)中傳遞的異常情況就是該類的對象，所有代表異常的類組成的體系就是Java語言中的異常類體系。  1、java異常類Java的異常是一個對象,所有的異常都直接或間接地繼承Throwable類。Throwable類的繼承層次結(jié)構(gòu)如下:  為了方便對于這些可傳遞對象的管理，Java API中專門設(shè)計了java.lang.Throwable類，只有該類子類的對象才可以在系統(tǒng)的異常傳遞體系

9、中進(jìn)行。該類的兩個子類分別是： 1）Error類 該類代表錯誤，指程序無法恢復(fù)的異常情況。對于所有錯誤類型以及其子類，都不要求程序進(jìn)行處理。常見的Error類例如內(nèi)存溢出StackOverflowError等。  2）Exception類 該類代表異常，指程序有可能恢復(fù)的異常情況。該類就是整個Java語言異常類體系中的父類。使用該類，可以代表所有異常的情況。 在Java API中，聲明了幾百個Exception的子類分別來代表各種各樣的常見異常情況，這些類根據(jù)需要代表的情況位于不同的包中，這些類的類名均以 Exception作為類名的

10、后綴。如果遇到的異常情況，Java API中沒有對應(yīng)的異常類進(jìn)行代表，也可以聲明新的異常類來代表特定的情況。在這些異常類中，根據(jù)是否是程序自身導(dǎo)致的異常，將所有的異常類分為兩種： a)    RuntimeException及其所有子類 該類異常屬于程序運行時異常，也就是由于程序自身的問題導(dǎo)致產(chǎn)生的異常，例如數(shù)組下標(biāo)越界異常ArrayIndexOutOfBoundsException等。 該類異常在語法上不強(qiáng)制程序員必須處理，即使不處理這樣的異常也不會出現(xiàn)語法錯誤。 b)    其它Except

11、ion子類 該類異常屬于程序外部的問題引起的異常，也就是由于程序運行時某些外部問題導(dǎo)致產(chǎn)生的異常，例如文件不存在異常FileNotFoundException等。 該類異常在語法上強(qiáng)制程序員必須進(jìn)行處理，如果不進(jìn)行處理則會出現(xiàn)語法錯誤。 熟悉異常類的分類，將有助于后續(xù)語法中的處理，也使得在使用異常類時可以選擇恰當(dāng)?shù)漠惓ｎ愵愋汀?#160;2、常見的error類 異常類名用途LinkageError動態(tài)鏈接失敗VirtualMachineError虛擬機(jī)錯誤AWTErrorAWT錯誤 3、常見運行時異常類異常類名用途ArithmeticExcep

12、tion數(shù)學(xué)運算異常，比如除數(shù)為零的異常IndexOutOfBoundsException下標(biāo)越界異常，比如集合、數(shù)組等ArrayIndexOutOfBoundsException訪問數(shù)組元素的下標(biāo)越界異常StringIndexOutOfBoundsException字符串下標(biāo)越界異常ClassCaseException類強(qiáng)制轉(zhuǎn)換異常NullpointerException當(dāng)程序試圖訪問一個空數(shù)組中的元素，或訪問一個空對象中的方法或變量時產(chǎn)生的異常。 4、常用的非運行時異常異常類名用途ClassNotFoundException指定類或接口不存在的異常IllegalAccessExc

13、eption非法訪問異常Ioexception輸入輸出異常FileNotFoundException找不到指定文件的異常ProtocolException網(wǎng)絡(luò)協(xié)議異常SocketExceptionSocket操作異常MalformedURLException統(tǒng)一資源定位符（URL）的格式不正確的異常  5、Java的異常處理機(jī)制描述如下：在一個方法的運行過程中，如果發(fā)生了異常，則這個方法（或者是Java虛擬機(jī)）生成一個代表該異常的對象（它包含了異常的詳細(xì)信息），并把它交給運行時系統(tǒng)，運行時系統(tǒng)尋找相應(yīng)的代碼來處理這一異常。我們把生成異常對象并把它提交給運行時系統(tǒng)的過程稱為拋

14、出(throw)一個異常。運行時系統(tǒng)尋找相應(yīng)的代碼來處理這一異常，系統(tǒng)在方法的調(diào)用棧中查找，從產(chǎn)生異常的方法開始進(jìn)行回朔，沿著被調(diào)用的順序往前尋找，直到找到包含相應(yīng)異常處理的方法為止。其過程如圖10-1所示。這一過程稱為捕獲(catch)一個異常。如該異常未進(jìn)行成功捕獲，則程序?qū)⒔K止運行。        5、異常捕獲和處理 格式：try正常程序段，可能拋出異常；catch (異常類1  異常變量) 捕捉異常類1有關(guān)的處理程序段；catch (異常類2  異常變量) 捕捉異常類2有關(guān)的處

15、理程序段；finally一定會運行的程序代碼； l  try塊捕獲異常：用于監(jiān)控可能發(fā)生異常的程序代碼塊是否發(fā)生異常，如果發(fā)生異常，Try代碼塊將拋出異常類所產(chǎn)生的對象并立刻結(jié)束執(zhí)行，而轉(zhuǎn)向異常處理catch部分。對于系統(tǒng)產(chǎn)生的異常或程序塊中未用try監(jiān)控所產(chǎn)生的一場，將一律由java 編譯系統(tǒng)自動將異常對象拋出。l  catch塊處理異常 ：拋出的異常對象如果屬于catch內(nèi)所定義的異常類，則catch會捕獲該異常，并進(jìn)入catch中的對應(yīng)代碼段繼續(xù)運行程序，如果異常對象不屬于catch中所定義的異常類，則進(jìn)入finally塊繼續(xù)運行程序。Catch包括兩個參數(shù)

16、：一個是類名，指出捕獲的異常類型，必須使Throwable類的子類；一個是參數(shù)名，用來引用被捕獲的對象。Catch塊所捕獲的對象并不需要與它的參數(shù)類型精確匹配，它可以捕獲參數(shù)中指出的異常類的對象及其所有子類的對象l  finally塊最終處理：無論是否發(fā)生異常都會執(zhí)行的語句塊。比如執(zhí)行關(guān)閉打開的文件、刪除臨時文件，關(guān)閉數(shù)據(jù)庫連接等操作。 注意：l  一個try、catch、finally塊之間不能插入任何其它代碼l  catch可以有多個，try和finally只能有一個l  try后面必須要跟catch、fina

17、lly其中的一個，即但一個try、catch、finally語句只能省略catch、finally中的一個。 定義多個catch可精確地定位java異常。如果為子類的異常定義了特殊的catch塊，而父類的異常則放在另外一個catch塊中，此時，必須滿足以下規(guī)則：子類異常的處理塊必須在父類異常處理塊的前面，否則會發(fā)生編譯錯誤。所以，越特殊的異常越在前面處理，越普遍的異常越在后面處理。這類似于 制訂防火墻的規(guī)則次序：較特殊的規(guī)則在前，較普通的規(guī)則在后。 異常類常用方法常用非法用途Void String getMessage()返回異常對象的一個簡短描述Void String t

18、oString()獲取異常對象的詳細(xì)信息Void printStackTrace()在控制臺上打印異常對象和它的追蹤信息  6、異常實例1)        數(shù)學(xué)運算異常class MathException public static void main(String args)    inta=5,b=0;    intc=a/b;       

19、 /除數(shù)為0，出現(xiàn)異常   System.out.print(c);   在命令提示符下運行該程序，可以發(fā)現(xiàn)編譯正常，但是執(zhí)行時出現(xiàn)錯誤的提示如下：Exception inthread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero         at MathException.main(MathException.java:4) 翻譯過來就是：在類java.lang.Arithmet

20、icException主線程中“main”方法中出現(xiàn)異常：除數(shù)為零，(MathException.java:4“此處指MathException類中的第四行”)         這是一個典型的運行錯誤，程序告訴了一下幾個信息；l  出錯的類：MathExceptionl  出錯的代碼：MathException.java:4 因為編譯系統(tǒng)給出了出錯的原因和出錯類的位置，可以方便地進(jìn)行代碼調(diào)試。 2)捕獲數(shù)學(xué)運算異常的處理  public classTryC

21、atchDemo public static void main(String args) try int a=8,b=0; int c=a/b; System.out.print(c); / ArithmeticException是異常類的名稱，e是引用的參數(shù)名稱 catch(ArithmeticException e) System.out.println("發(fā)生的異常簡短描述是："+e.getMessage(); System.out.println("發(fā)生的異常詳細(xì)信息是："+e.toString();    程序執(zhí)

22、行結(jié)果：發(fā)生的異常簡短描述是：/ by zero發(fā)生的異常詳細(xì)信息是：java.lang.ArithmeticException: / by zero 3）數(shù)組下標(biāo)越界異常  public class arrayException publicstatic void main(String args) /被監(jiān)視的代碼塊 try inta=new int4; a4=9; /處理下標(biāo)越界異常 catch(ArrayIndexOutOfBoundsExceptionaiobe) System.out.println("這里出現(xiàn)的錯誤類型是：數(shù)組下標(biāo)越界！&qu

23、ot;); /處理空引用異常 catch(NullPointerExceptionnpe) System.out.println("這里出現(xiàn)的錯誤類型是：空引用！"); finally System.out.println("程序無條件執(zhí)行該語句!");   三、異常的拋出 異常的拋出可以分為兩大類：l  系統(tǒng)自動拋出異常比如上面的例子就是系統(tǒng)自動拋出異常，通過try catch捕獲異常對象，并繼續(xù)相應(yīng)的處理。 l  通過關(guān)鍵字throw將異常對象顯性地拋出。即在程序中生成自己的異常對象，即異常

24、可以不是出錯產(chǎn)生，而是人為編寫代碼主動拋出。顯性拋出異常從某種程度上實現(xiàn)了將處理異常的代碼從正常流程代碼中分離開了，使得程序的主線保證相對完整，同時增加了程序的可讀性和可維護(hù)性。異常沿著調(diào)用層次向上拋出，交由調(diào)用它的方法來處理。 為什么要在方法中拋出異常？系統(tǒng)自動拋出異常一般就能解決大部分問題，但有時候，程序會產(chǎn)生特定的要求，需要由用戶自己定義異常信息，又或者聯(lián)合開發(fā)程序模塊時，不同程序員需要將各自負(fù)責(zé)代碼部分盡量避免因程序出錯影響其他人的編碼，都需要顯式拋出異常，以便程序進(jìn)行處理。這時候就需要在方法中拋出異常。 異常拋出的語法：   thro

25、w  new  異常類( )；其中異常類必須Throwable類及其子類。比如：throw new ThrowableObject();  ArithmeticException  e = new ArithmeticException();  throw e; throws子句的方法聲明的一般格式如下：<類型說明> 方法名(參數(shù)列表) throws  <異常類型列表>  方法體； 舉例： class ThrowException / throwOne方法后用t

26、hrows聲明異常類ArithmeticException static void throwOne(int i) throwsArithmeticException if(i=0) throw new ArithmeticException("i值為零"); /用throw拋出一個異常 public static void main(String args) /捕獲異常try throwOne(0); catch(ArithmeticException e) System.out.println("已捕獲到異常錯誤: "+e.getMessage();

27、   程序執(zhí)行結(jié)果：已捕獲到異常錯誤: i值為零 例： import java.io.*;class Father /父類方法，沒有拋出異常 publicvoid myFunction() System.out.println("這里是父類方法，該方法沒有異常拋出！"); class Son extends Father /子類重寫父類方法，有捕獲異常拋出 publicvoid myFunction() throws InterruptedException System.out.println("這里是子類方法，該方法拋出

28、InterruptedException異常！"); public class TestExceptionDemo publicstatic void main(String args) /創(chuàng)建子類對象 Son s=new Son(); /受監(jiān)視的代碼 try s.myFunction(); /異常處理代碼 catch(InterruptedExceptione) e.printStackTrace();   例：重新拋出異常對象程序執(zhí)行時， 要求用戶從鍵盤輸入一個字符號。當(dāng)輸入0時，程序執(zhí)行結(jié)果：devided by 0；當(dāng)輸入非0字符時，程序執(zhí)行運算出的結(jié)果。

29、import java.io.*;class JavaThrows  public int compute(int x) throws  ArithmeticException        int z = 10/x;  /可能拋出異常類型ArithmeticException 的對象      return z;    public void method1()     intx; &

30、#160;    try         x=System.in.read();      /可能拋出異常類型IOException的對象；         x=x-48;         x=compute(x);  /拋出異常類型ArithmeticExceptio

31、n的對象         System.out.println(x);                        catch(IOException ioe)       /捕獲異常類型IOException的對象； 

32、0;      System.out.println("readerror");            catch(ArithmeticException e)  /捕獲異常類型ArithmeticException的對象         System.out.println("devided by0"); 

33、       public staticvoid main(String args)        JavaThrowst1=new JavaThrows();      t1.method1();  四、自定義異常用戶自定義的異常類，只需繼承一個已有的異常類就可以了，包括繼承Execption類及其子類，或者繼承已自定義好的異常類。如果沒有特別說明，可以直接用Execption類作為父類。   自定義類的格式如下：

34、class   異常類名 extends  Exception   n  自定義異常類必須繼承自Throwable或Exception類，建議用Exception類。一般不把自定義異常作為Error的子類，因為Error通常被用來表示系統(tǒng)內(nèi)部的嚴(yán)重故障。n  當(dāng)自定義異常是從RuntimeException及其子類繼承而來時，該自定義異常是運行時異常，程序中可以不捕獲和處理它。n   當(dāng)自定義異常是從Throwable、Exception及其子類繼承而來時，該自定義異常是編譯時異常，也即程序中必須捕獲并處

35、理它。 使用自定義異常的步驟如下：l  首先通過繼承java.lang.Exception類聲明自定義的異常類。l  在方法的聲明部分用throws語句聲明該方法可能拋出的異常。l  在方法體的適當(dāng)位置創(chuàng)建自定義異常類的對象，并用throw語句將異常拋出。l  調(diào)用該方法時對可能產(chǎn)生的異常進(jìn)行捕獲，并處理異常。 例：自定義一個異常類，輸入一個數(shù)，大于10，捕獲異常。 / MyExceptionDemo.javaclassMyException extends Exception /繼承

36、了Exception這個父類 private int detail; MyException(int a) detail = a; public String toString() return"MyException" + detail + "" class MyExceptionDemo static void compute(int a) throwsMyException System.out.println("調(diào)用 compute(" + a + ")"); if(a > 10) /a大于10，則拋出異常 throw newMyException(a); System.out.println("常規(guī)退出 "); public static void main(String args) try compute(1); /a小于10，常規(guī)退出 compute(20); /a大于10，則拋出異常 catch (MyException e) System.out.println("捕捉 " + e); /這樣就可以用自己定義的類來捕捉異常了 例：計算兩個數(shù)之和，當(dāng)任意一個數(shù)超出范圍（10，20）時，拋出自己的異常。 /NewExcept