java異常處理PPT演示課件(PPT 42頁(yè))

1、Java異常處理九江學(xué)院信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院軟件教研室 王飛鵬1第1頁(yè)，共42頁(yè)。主要內(nèi)容1 什么是異常2 異常處理機(jī)制3 異常的處理4 創(chuàng)建用戶異常類/jsj/第2頁(yè)，共42頁(yè)。什么是異常異常(Exception)也叫例外。在Java編程語言中，異常就是程序在運(yùn)行過程中由于硬件設(shè)備問題、軟件設(shè)計(jì)錯(cuò)誤、缺陷等導(dǎo)致的程序錯(cuò)誤。在軟件開發(fā)過程中，很多情況都將導(dǎo)致異常的產(chǎn)生，例如： (1) 想打開的文件不存在； (2) 網(wǎng)絡(luò)連接中斷； (3) 操作數(shù)超出預(yù)定范圍； (4) 正在裝載的類文件丟失； (5) 訪問的數(shù)據(jù)庫(kù)打不開；可見，在程序中產(chǎn)生異常的現(xiàn)象是非常普遍的。在Java編程語言中，對(duì)異常的處理有

2、非常完備的機(jī)制。異常本身作為一個(gè)對(duì)象，產(chǎn)生異常就是產(chǎn)生一個(gè)異常對(duì)象。這個(gè)對(duì)象可能由應(yīng)用程序本身產(chǎn)生，也可能由 Java 虛擬機(jī)產(chǎn)生，這取決于產(chǎn)生異常的類型。該異常對(duì)象中包括了異常事件的類型以及發(fā)生異常時(shí)應(yīng)用程序目前的狀態(tài)和調(diào)用過程。請(qǐng)看下面產(chǎn)生異常的例子。/jsj/第3頁(yè)，共42頁(yè)。文件操作將產(chǎn)生異常/ Exception1.javaimport java.io.*;class Exception1 public static void main(String args)FileInputStream fis =new FileInputStream(text.txt);int b;while

3、(b=fis.read()!=-1) System.out.print(b);fis.close();什么是異常/jsj/第4頁(yè)，共42頁(yè)。當(dāng)編譯這個(gè)程序時(shí)，屏幕上會(huì)輸出下面的信息：D:userchap08javac Exception1.javaException1.java:5: unreported exception java.io.FileNotFoundException; must be caught or declared to be thrown FileInputStream fis = new FileInputStream(text.txt); Exception1.j

4、ava:7: unreported exception java.io.IOException; must be caught or declared to be thrown while(b=fis.read()!=-1) Exception1.java:10: unreported exception java.io.IOException; must be caught ordeclared to be thrown fis.close(); 3 errors什么是異常/jsj/第5頁(yè)，共42頁(yè)。數(shù)組下標(biāo)超界的例子/Exception2.javapublic class Exceptio

5、n2public static void main (String args) String langs = Java,Visaul Basic,C+;int i = 0;while (i javac Exception2.java D:userchap08java Exception2JavaVisaul BasicC+Exception in thread main java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 3at Exception2.main(Exception2.java:8)上面的例子編譯可以通過，但運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)異常信息被拋出。在其循環(huán)被執(zhí)行

6、四次之后，數(shù)組下標(biāo)溢出，程序終止，并帶有錯(cuò)誤信息，就象前面所示的程序那樣。什么是異常/jsj/第7頁(yè)，共42頁(yè)。被0除的例子/ Exception3.javaclass Exception3 public static void main(String args) int a=0; System.out.println(5/a); 我們編譯這個(gè)程序得到其字節(jié)碼文件，然后運(yùn)行它，屏幕上的顯示如下：D:userchap08javac Exception3.javaD:userchap08java Exception3Exception in thread main java.lang.Arithm

7、eticException: / by zeroat Exception3.main(Exception3.java:5)因?yàn)槌龜?shù)不能為0，所以在程序運(yùn)行的時(shí)候出現(xiàn)了除以0溢出的異常事件。什么是異常/jsj/第8頁(yè)，共42頁(yè)。在上面的三個(gè)例子中，我們都遇到了異常。屏幕上所顯示的信息java.io.IOException、java.io.FileNotFoundException、java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException以及java.lang.ArithmeticException分別指明了異常的類型以及異常所在的包。同時(shí)我們也可以看到，對(duì)于某些異常，在程

8、序中必須對(duì)它進(jìn)行處理，否則編譯程序會(huì)指出錯(cuò)誤(如例1)。但對(duì)另一些異常，在程序中可以不做處理，而直接由運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)來處理(如例3)。在下節(jié)中，我們將詳細(xì)了解這兩類異常，以及在程序中如何處理這兩類異常。 什么是異常/jsj/第9頁(yè)，共42頁(yè)。主要內(nèi)容1 什么是異常2 異常處理機(jī)制3 異常的處理4 創(chuàng)建用戶異常類/jsj/第10頁(yè)，共42頁(yè)。1 Java的異常處理機(jī)制2 異常類的類層次3 Throwable類的常用方法異常處理機(jī)制/jsj/第11頁(yè)，共42頁(yè)。 在 Java 程序的執(zhí)行過程中，如果出現(xiàn)了異常事件，就會(huì)生成一個(gè)異常對(duì)象。這個(gè)對(duì)象可能是由正在運(yùn)行的方法生成，也可能由Java虛擬機(jī)生成，其

9、中包含一些信息指明異常事件的類型以及當(dāng)異常發(fā)生時(shí)程序的運(yùn)行狀態(tài)等。 Java語言提供兩種處理異常的機(jī)制： （1）捕獲異常 在Java程序運(yùn)行過程中系統(tǒng)得到一個(gè)異常對(duì)象時(shí)，它將會(huì)沿著方法的調(diào)用棧逐層回溯，尋找處理這一異常的代碼。找到能夠處理這種類型異常的方法后，運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)把當(dāng)前異常對(duì)象交給這個(gè)方法進(jìn)行處理，這一過程稱為捕獲(catch)異常。這是一種積極的異常處理機(jī)制。如果Java運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)找不到可以捕獲異常的方法，則運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)將終止，相應(yīng)的Java程序也將退出。 （2）聲明拋棄異常 當(dāng)Java程序運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)得到一個(gè)異常對(duì)象時(shí)，如果一個(gè)方法并不知道如何處理所出現(xiàn)的異常，則可在方法聲明時(shí)，聲明拋棄

10、（throws）異常。Java的異常處理機(jī)制/jsj/第12頁(yè)，共42頁(yè)。1 Java的異常處理機(jī)制2 異常類的類層次3 Throwable類的常用方法異常處理機(jī)制/jsj/第13頁(yè)，共42頁(yè)。 前面已經(jīng)提到，Java 是采用面向?qū)ο蟮姆椒▉硖幚礤e(cuò)誤的，一個(gè)異常事件是由一個(gè)異常對(duì)象來代表的。這些異常對(duì)象都對(duì)應(yīng)于類java.lang.Throwable及其子類。下面我們就來看一下異常類的層次。 在 java類庫(kù)的每個(gè)包中都定義了自己的異常類，所有這些類都直接或間接地繼承于類Throwable。圖1列舉了一些異常類并指明了它們的繼承關(guān)系。 Java中的異常事件分為兩大類。一類繼承于類Error，它

11、的繼承關(guān)系如下： java.lang.Object java.lang.Throwable java.lang.Error 常見的錯(cuò)誤類有AnnotationFormatError, AssertionError, AWTError, LinkageError, CoderMalfunctionError, FactoryConfigurationError,ThreadDeath,VirtualMachineError, TransformerFactoryConfigurationError等，包括動(dòng)態(tài)鏈接失敗、線程死鎖、圖形界面錯(cuò)誤、虛擬機(jī)錯(cuò)誤等，通常Java程序不應(yīng)該捕獲這類異常，也不

12、會(huì)拋棄這種異常。 異常類的類層次/jsj/第14頁(yè)，共42頁(yè)。另外一類異常則繼承于類Exception，這是Java程序中所大量處理的異常。它的繼承關(guān)系如下： java.lang.Object java.lang.Throwable java.lang.Exception常見異常類有：AclNotFoundException, ApplicationException, AWTException, BackingStoreException, ClassNotFoundException, CloneNotSupportedException, DataFormatException, Des

13、troyFailedException, ExecutionException, PrintException, GeneralSecurityException, InterruptedException, InvalidPreferencesFormatException, ParseException, RuntimeException, SAXException, SQLException, TimeoutException, TransformerException, UnsupportedCallbackException, UnsupportedLookAndFeelExcept

14、ion, URISyntaxException, UserException, XAException, XMLParseException, XPathException 等其中包括了運(yùn)行時(shí)異常和非運(yùn)行時(shí)異常。 異常類的類層次/jsj/第15頁(yè)，共42頁(yè)。 常見的運(yùn)行時(shí)異常如下：(1) 類型轉(zhuǎn)換異常ClassCastExceptionString strName=new string(“123”);int nNumber=(int)strName; (2) 數(shù)組超界異常ArrayIndexOutBoundsExceptionint b=new int10;b10=1000;(3) 指定數(shù)組維

15、數(shù)為負(fù)值異常NegativeArraySizeExceptionb-1=1001;(4) 算術(shù)異常ArithmeticExceptionint b=0;a=500/b;(5) Java系統(tǒng)內(nèi)部異常InternalExceptionJVM拋出的異常。(6) 類型不符合異常IncompatibleTypeExceptionint n=12345;String s=(String)n; (7) 內(nèi)存溢出異常OutOfMemeoryException(8) 沒有找到類定義異常NoClassDefFoundExceptionaClass aa=new aClas(); /但aClass類未定義。(9)

16、空指針異常 NullPointerExceptionint b ;b0=99; /沒有實(shí)例化，就訪問，將產(chǎn)生空指針。異常類的類層次/jsj/第16頁(yè)，共42頁(yè)。 常見的非運(yùn)行時(shí)異常如下：(1) ClassNotFoundException ：找不到類或接口所產(chǎn)生的異常(2) CloneNotSupportedException：使用對(duì)象的 clone 方法但無法執(zhí)行 Cloneable 所產(chǎn)生的異常。(3) IllegalAccessException ：類定義不明確所產(chǎn)生的異常。例如：類不為 public ，或是包含一個(gè)類定義在另一個(gè)類庫(kù)內(nèi)。(4) IOException ：在一般情況下不能

17、完成I/O操作所產(chǎn)生的異常。(5) EOFException: 打開文件沒有數(shù)據(jù)可以讀取所產(chǎn)生的異常(6) FileNotFoundException :在文件系統(tǒng)中，找不到文件名稱或路徑所產(chǎn)生(7) InterruptedIOException:目前線程等待執(zhí)行，另一線程中斷目前線程I/O運(yùn)行所產(chǎn)生的異常 在Sun公司提供的各種API包中，如java.io,java.awt等，都提供不同情況下可能產(chǎn)生的異常。由于異常的種類非常多，需要讀者實(shí)際運(yùn)用中逐漸掌握。 異常類的類層次/jsj/第17頁(yè)，共42頁(yè)。1 Java的異常處理機(jī)制2 異常類的類層次3 Throwable類的常用方法異常處理機(jī)制

18、/jsj/第18頁(yè)，共42頁(yè)。 java.lang.Throwable類是所有Error類和Exception類的父類，常用的方法有 ：fillInStackTrace() 、getLocalizedMessage() 、getMessage() 、printStackTrace()、printStackTrace(PrintStream) 、 printStackTrace(PrintWriter) 、toString()。(1) public native Throwable fillInStackTrace()填寫執(zhí)行堆棧跟蹤信息。 該方法在應(yīng)用程序重新拋出錯(cuò)誤或異常時(shí)有用。例如： tr

19、y a = b / c; catch(ArithmeticThrowable e) a = Number.MAX_VALUE; throw e.fillInStackTrace(); (2) public String getLocalizedMessage()生成該 Throwable 的本地化描述。 子類可能會(huì)覆蓋該方法以便產(chǎn)生一個(gè)特定于本地的消息。 對(duì)于未覆蓋該方法的子類，缺省地返回調(diào)用 getMessage() 的結(jié)果。 Throwable類的常用方法/jsj/第19頁(yè)，共42頁(yè)。 (3) public String getMessage()返回該 throwable 對(duì)象的詳細(xì)信息。

20、如果該對(duì)象沒有詳細(xì)信息則返回null。 (4) public void printStackTrace()把該 Throwable 和它的跟蹤情況打印到標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤流。(5) public void printStackTrace(PrintStream s)把該 Throwable 和它的跟蹤情況打印到指定打印流。 (6) public void printStackTrace(PrintWriter s)把該 Throwable 和它的跟蹤情況打印到指定打印流。(7) public String toString()返回該 throwable 對(duì)象的簡(jiǎn)短字符串描述。 Throwable類的常用

21、方法/jsj/第20頁(yè)，共42頁(yè)。主要內(nèi)容1 什么是異常2 異常處理機(jī)制3 異常的處理4 創(chuàng)建用戶異常類/jsj/第21頁(yè)，共42頁(yè)。1 捕獲異常try-catch-finally2 聲明拋出異常3 拋出異常異常的處理/jsj/第22頁(yè)，共42頁(yè)。 一個(gè)方法中如果對(duì)某種類型的異常對(duì)象提供了相應(yīng)的處理代碼，則這個(gè)方法可捕獲該種異常。捕獲異常是通過try-catch-finally語句實(shí)現(xiàn)的。其語法為：try .catch( ExceptionName1 e ). catch( ExceptionName2 e ).finally.1、try捕獲異常的第一步是用try選定捕獲異常的范圍，由try所

22、限定的代碼塊中的語句在執(zhí)行過程中可能會(huì)生成異常對(duì)象并拋棄。捕獲異常try-catch-finally/jsj/第23頁(yè)，共42頁(yè)。 2、catch每個(gè)try代碼塊可以伴隨一個(gè)或多個(gè)catch語句，用于處理try代碼塊中所生成的異常事件。catch語句只需要一個(gè)形式參數(shù)來指明它所能夠捕獲的異常類型,這個(gè)類必須是Throwable的子類,運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)通過參數(shù)值把被拋棄的異常對(duì)象傳遞給catch塊。catch塊中的代碼用來對(duì)異常對(duì)象進(jìn)行處理，與訪問其它對(duì)象一樣，可以訪問一個(gè)異常對(duì)象的變量或調(diào)用它的方法。getMessage( )是類Throwable所提供的方法，用來得到有關(guān)異常事件的信息，類Thro

23、wable還提供了方法printStackTrace( )用來跟蹤異常事件發(fā)生時(shí)執(zhí)行堆棧的內(nèi)容。例如：try.catch( FileNotFoundException e )System.out.println( e );System.out.println( message: +e.getMessage() );e.printStackTrace( System.out );catch( IOException e )System.out.println( e );捕獲異常try-catch-finally/jsj/第24頁(yè)，共42頁(yè)。 3、catch 語句的順序捕獲異常的順序和catch語

24、句的順序有關(guān)，當(dāng)捕獲到一個(gè)異常時(shí)，剩下的catch語句就不再進(jìn)行匹配。因此，在安排catch語句的順序時(shí)，首先應(yīng)該捕獲最特殊的異常，然后再逐漸一般化。也就是一般先安排子類，再安排父類。例如上面的程序如果安排成如下的形式：try.catch(IOException e )System.out.println( e );System.out.println( message: +e.getMessage() );e.printStackTrace( System.out );catch(FileNotFoundException e )System.out.println( e ); 由于第一個(gè)c

25、atch語句首先得到匹配，第二個(gè)catch語句將不會(huì)被執(zhí)行。編譯時(shí)將出現(xiàn)“catch not reached”的錯(cuò)誤。 捕獲異常try-catch-finally/jsj/第25頁(yè)，共42頁(yè)。 4、finally捕獲異常的最后一步是通過finally語句為異常處理提供一個(gè)統(tǒng)一的出口，使得在控制流轉(zhuǎn)到程序的其它部分以前，能夠?qū)Τ绦虻臓顟B(tài)作統(tǒng)一的管理。一般是用來關(guān)閉文件或釋放其他的系統(tǒng)資源。雖然finally作為try-catch-finally結(jié)構(gòu)的一部分，但在程序是可選的，也就是說可以沒有 finally語句。如果存在finally語句，不論try塊中是否發(fā)生了異常，是否執(zhí)行過catch 語句

26、，都要執(zhí)行finally語句。另外，try-catch-finally可以嵌套。捕獲異常try-catch-finally/jsj/第26頁(yè)，共42頁(yè)。1 捕獲異常try-catch-finally2 聲明拋出異常3 拋出異常異常的處理/jsj/第27頁(yè)，共42頁(yè)。 如果在一個(gè)方法中生成了一個(gè)異常，但是這一方法并不確切地知道該如何對(duì)這一異常事件進(jìn)行處理，這時(shí)，該方法就應(yīng)該聲明拋棄異常，使得異常對(duì)象可以從調(diào)用棧向后傳播，直到有合適的方法捕獲它為止。 聲明拋棄異常是在一個(gè)方法聲明中的throws子句中指明的。例如：public int read () throws IOException thro

27、ws子句中同時(shí)可以指明多個(gè)異常，之間由逗號(hào)隔開。例如： public static void main(String args) throws IOException,IndexOutOfBoundsException 最后，我們?cè)俅螐?qiáng)調(diào)，對(duì)于非運(yùn)行時(shí)例外，如前例中的IOException等，程序中必須要作出處理，或者捕獲，或者聲明拋棄。而對(duì)于運(yùn)行時(shí)例外，如前例中的ArithmeticException，IndexOutOfBoundsException，則可以不做處理。聲明拋出異常/jsj/第28頁(yè)，共42頁(yè)。 拋棄異常的例子（對(duì)之前的進(jìn)行改進(jìn)）/ Exception4.javaimport

28、 java.io.*;public class Exception4public static void main(String args)throws FileNotFoundException,IOException FileInputStream fis=new FileInputStream(“text.txt”); int b; while(b=fis.read()!=-1) System.out.print(b); fis.close();聲明拋出異常/jsj/第29頁(yè)，共42頁(yè)。 捕獲異常的例子（對(duì)之前的進(jìn)行改進(jìn)）import java.io.*;public class Exc

29、eption5public static void main(String args) try FileInputStream fis=new FileInputStream(“text.txt”); int b; while(b=fis.read()!=-1) System.out.print(b); fis.close();catch(FileNotFoundException e) System.out.println( e ); System.out.println( message: +e.getMessage() ); e.printStackTrace( System.out )

30、; catch(IOException e) System.out.println( e ); 聲明拋出異常/jsj/第30頁(yè)，共42頁(yè)。1 捕獲異常try-catch-finally2 聲明拋出異常3 拋出異常異常的處理/jsj/第31頁(yè)，共42頁(yè)。拋出異常就是產(chǎn)生異常對(duì)象的過程，首先要生成異常對(duì)象，異常或者由虛擬機(jī)生成，或者由某些類的實(shí)例生成，也可以在程序中生成。在方法中，拋出異常對(duì)象是通過throw語句實(shí)現(xiàn)的。例如：IOException e=new IOException();throw e ;可以拋出的異常必須是Throwable或其子類的實(shí)例。下面的語句在編譯時(shí)將會(huì)產(chǎn)生語法錯(cuò)誤：

31、throw new String(throw anything);自定義異常類必須是Throwable的直接或間接子類。 拋出異常/jsj/第32頁(yè)，共42頁(yè)。顯示拋出異常詳細(xì)情況的例子/Exception6.javapublicclassException6publicstaticvoidmain(Stringargs)trythrownewException(MyException);catch(Exceptione)System.err.println(CaughtException);System.err.println(getMessage():+e.getMessage();Sys

32、tem.err.println(getLocalizedMessage(): +e.getLocalizedMessage(); System.err.println(toString():+e); System.err.println(printStackTrace():); e.printStackTrace(); 拋出異常/jsj/第33頁(yè)，共42頁(yè)。程序運(yùn)行結(jié)果如下:d:userchap08java Exception6Caught ExceptiongetMessage():My ExceptiongetLocalizedMessage():My ExceptiontoString(

33、):java.lang.Exception: My ExceptionprintStackTrace():java.lang.Exception: My Exceptionat Exception6.main(Exception6.java:5) 拋出異常/jsj/第34頁(yè)，共42頁(yè)。 try-catch-finally嵌套的例子class MyoneException extends Exception public class TryInbed public static void main(String args) System.out.println(Entering first tr

34、y block); try System.out.println(Entering second try block); try throw new MyoneException(); finally System.out.println(finally in 2nd try block); /try-catch-finally嵌套在try限定的范圍內(nèi)。 catch (MyoneException e) System.err.println(Caught MyoneException in 1st try block); finally System.err.println(finally i

35、n 1st try block); 拋出異常/jsj/第35頁(yè)，共42頁(yè)。 程序運(yùn)行結(jié)果如下：Entering first try blockEntering second try blockfinally in 2nd try blockCaught MyoneException in 1st try blockfinally in 1st try block拋出異常/jsj/第36頁(yè)，共42頁(yè)。主要內(nèi)容1 什么是異常2 異常處理機(jī)制3 異常的處理4 創(chuàng)建用戶異常類/jsj/第37頁(yè)，共42頁(yè)。 如果 Java 提供的系統(tǒng)異常類型不能滿足程序設(shè)計(jì)的需求，我們可以設(shè)計(jì)自己的異常類型。從 Java 異常類的結(jié)構(gòu)層次可以看出，Java 異常的公共父類為 Throwable 。在程序運(yùn)行中可能出現(xiàn)兩種問題：一種是由硬件系統(tǒng)或JVM導(dǎo)致的故障， Java 定義該故障為 Error 。這類問題用戶程序不能夠處理的。另外一種問題是程序運(yùn)行錯(cuò)誤，Java 定義為 Exception。這種情況下，可以通過程序設(shè)計(jì)的調(diào)整來實(shí)現(xiàn)異常處理。因此，用戶定義的異常類型必須是 Throwable 的直接或間接子類。Java 推薦用戶的異常類型以 Exception 為直接父類。創(chuàng)建用戶異常的方法如下：class UserException extends Exception UserExceptio