大工20秋《java程序设计》辅导资料十

Andy老师

Java程序设计辅导资料十主    题：第五章 异常处理的基础和措施（课件）
“不忘初心、牢记使命”主题理论学习：
每周文摘：实现我们确立的奋斗目标，我们既要有“乱云飞渡仍从容”的战略定力，又要有“不到长城非好汉”的进取精神。全党全国各族人民更加紧密地团结起来，勿忘昨天的苦难辉煌，无愧今天的使命担当，不负明天的伟大梦想，下定决心，排除万难，在中国特色社会主义伟大道路上，为实现中华民族伟大复兴的中国梦，前进！
摘选自《在纪念毛泽东同志诞辰一百二十周年座谈会上的讲话》
内    容：
我们这周主要学习《Java程序设计》这门课程的第5章前两节关于异常处理的基础知识以及处理措施的介绍以及相关内容。希望通过下面的内容能使同学们对Java语言异常处理方面有进一步的了解。
知识要点：
什么是异常处理
异常处理的特点
异常处理的措施
Java异常类
如何使用异常类
重点与难点：
重点：异常处理的措施
难点：异常类的使用异常处理的概念
异常处理是程序设计中一个非常重要的方面，也是程序设计的一大难点，从C开始，你也许已经知道如何用if...else...来控制异常了，也许是自发的，然而这种控制异常痛苦，同一个异常或者错误如果多个地方出现，那么你每个地方都要做相同处理，感觉相当的麻烦！
Java语言在设计的当初就考虑到这些问题，提出异常处理的框架的方案，所有的异常都可以用一个类型来表示，不同类型的异常对应不同的子类异常（这里的异常包括错误概念），定义异常处理的规范，在1.4版本以后增加了异常链机制，从而便于跟踪异常！这是Java语言设计者的高明之处，也是Java语言中的一个难点，下面是我对Java异常知识的一个总结，也算是资源回收一下。二、        Java异常处理的基础知识
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。
有些异常需要做处理，有些则不需要捕获处理，后面会详细讲到。
天有不测风云，人有旦夕祸福，Java的程序代码也如此。在编程过程中，首先应当尽可能去避免错误和异常发生，对于不可避免、不可预测的情况则在考虑异常发生时如何处理。
Java中的异常用对象来表示。Java对异常的处理是按异常分类处理的，不同异常有不同的分类，每种异常都对应一个类型（class），每个异常都对应一个异常（类的）对象。
异常类从哪里来？有两个来源，一是Java语言本身定义的一些基本异常类型，二是用户通过继承Exception类或者其子类自己定义的异常。Exception 类及其子类是 Throwable 的一种形式，它指出了合理的应用程序想要捕获的条件。异常的对象从哪里来呢？有两个来源，一是Java运行时环境自动抛出系统生成的异常，而不管你是否愿意捕获和处理，它总要被抛出！比如除数为0的异常。二是程序员自己抛出的异常，这个异常可以是程序员自己定义的，也可以是Java语言中定义的，用throw 关键字抛出异常，这种异常常用来向调用者汇报异常的一些信息。
异常是针对方法来说的，抛出、声明抛出、捕获和处理异常都是在方法中进行的。
Java异常处理通过5个关键字try、catch、throw、throws、finally进行管理。基本过程是用try语句块包住要监视的语句，如果在try语句块内出现异常，则异常会被抛出，你的代码在catch语句块中可以捕获到这个异常并做处理；还有以部分系统生成的异常在Java运行时自动抛出。你也可以通过throws关键字在方法上声明该方法要抛出异常，然后在方法内部通过throw抛出异常对象。finally语句块会在方法执行return之前执行，一般结构如下：
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
    }finally{
    程序代码
}
catch语句可以有多个，用来匹配多个异常，匹配上多个中一个后，执行catch语句块时候仅仅执行匹配上的异常。catch的类型是Java语言中定义的或者程序员自己定义的，表示代码抛出异常的类型，异常的变量名表示抛出异常的对象的引用，如果catch捕获并匹配上了该异常，那么就可以直接用这个异常变量名，此时该异常变量名指向所匹配的异常，并且在catch代码块中可以直接引用。这一点非常非常的特殊和重要！
Java异常处理的目的是提高程序的健壮性，你可以在catch和finally代码块中给程序一个修正机会，使得程序不因异常而终止或者流程发生以外的改变。同时，通过获取Java异常信息，也为程序的开发维护提供了方便，一般通过异常信息就很快就能找到出现异常的问题（代码）所在。
Java异常处理是Java语言的一大特色，也是个难点，掌握异常处理可以让写的代码更健壮和易于维护。三、        Java异常类类图
下面是这几个类的层次图：
java.lang.Object
   java.lang.Throwable
       java.lang.Exception
         java.lang.RuntimeException
    java.lang.Error
       java.lang.ThreadDeath
下面四个类的介绍来自java api 文档。
1、Throwable
Throwable 类是 Java 语言中所有错误或异常的超类。只有当对象是此类（或其子类之一）的实例时，才能通过 Java 虚拟机或者 Java throw 语句抛出。类似地，只有此类或其子类之一才可以是 catch 子句中的参数类型。
两个子类的实例，Error 和 Exception，通常用于指示发生了异常情况。通常，这些实例是在异常情况的上下文中新近创建的，因此包含了相关的信息（比如堆栈跟踪数据）。
2、Exception
Exception 类及其子类是 Throwable 的一种形式，它指出了合理的应用程序想要捕获的条件，表示程序本身可以处理的异常。
3、Error
Error 是 Throwable 的子类，表示仅靠程序本身无法恢复的严重错误，用于指示合理的应用程序不应该试图捕获的严重问题。
在执行该方法期间，无需在方法中通过throws声明可能抛出但没有捕获的 Error 的任何子类，因为Java编译器不去检查它，也就是说，当程序中可能出现这类异常时，即使没有用try...catch语句捕获它，也没有用throws字句声明抛出它，还是会编译通过。
4、RuntimeException
RuntimeException 是那些可能在 Java 虚拟机正常运行期间抛出的异常的超类。Java编译器不去检查它，也就是说，当程序中可能出现这类异常时，即使没有用try...catch语句捕获它，也没有用throws字句声明抛出它，还是会编译通过，这种异常可以通过改进代码实现来避免。
5、ThreadDeath
调用Thread 类中带有零参数的 stop 方法时，受害线程将抛出一个 ThreadDeath 实例。仅当应用程序在被异步终止后必须清除时才应该捕获这个类的实例。如果 ThreadDeath 被一个方法捕获，那么将它重新抛出非常重要，因为这样才能让该线程真正终止。如果没有捕获 ThreadDeath，则顶级错误处理程序不会输出消息。虽然 ThreadDeath 类是“正常出现”的，但它只能是 Error 的子类而不是 Exception 的子类，因为许多应用程序捕获所有出现的 Exception，然后又将其放弃。
以上是对有关异常API的一个简单介绍，用法都很简单，关键在于理解异常处理的原理，具体用法参看Java API文档。
四、        Java异常处理机制
对于可能出现异常的代码，有两种处理办法：
第一、在方法中用try...catch语句捕获并处理异常，catach语句可以有多个，用来匹配多个异常。例如：
public void p(int x){
try{
  ...
}catch(Exception e){
  ...
}finally{
  ...
}
}
第二、对于处理不了的异常或者要转型的异常，在方法的声明处通过throws语句抛出异常。例如：
public void test1() throws MyException{
...
if(....){
throw new MyException();
}
}
如果每个方法都是简单的抛出异常，那么在方法调用方法的多层嵌套调用中，Java虚拟机会从出现异常的方法代码块中往回找，直到找到处理该异常的代码块为止。然后将异常交给相应的catch语句处理。如果Java虚拟机追溯到方法调用栈最底部main()方法时，如果仍然没有找到处理异常的代码块，将按照下面的步骤处理：
第一、调用异常的对象的printStackTrace()方法，打印方法调用栈的异常信息。
第二、如果出现异常的线程为主线程，则整个程序运行终止；如果非主线程，则终止该线程，其他线程继续运行。
通过分析思考可以看出，越早处理异常消耗的资源和时间越小，产生影响的范围也越小。因此，不要把自己能处理的异常也抛给调用者。
还有一点，不可忽视：finally语句在任何情况下都必须执行的代码，这样可以保证一些在任何情况下都必须执行代码的可靠性。比如，在数据库查询异常的时候，应该释放JDBC连接等等。finally语句先于return语句执行，而不论其先后位置，也不管是否try块出现异常。finally语句唯一不被执行的情况是方法执行了System.exit()方法。System.exit()的作用是终止当前正在运行的 Java 虚拟机。finally语句块中不能通过给变量赋新值来改变return的返回值，也建议不要在finally块中使用return语句，没有意义还容易导致错误。
最后还应该注意一下异常处理的语法规则：
第一、try语句不能单独存在，可以和catch、finally组成 try...catch...finally、try...catch、try...finally三种结构，catch语句可以有一个或多个，finally语句最多一个，try、catch、finally这三个关键字均不能单独使用。
第二、try、catch、finally三个代码块中变量的作用域分别独立而不能相互访问。如果要在三个块中都可以访问，则需要将变量定义到这些块的外面。
第三、多个catch块时候，Java虚拟机会匹配其中一个异常类或其子类，就执行这个catch块，而不会再执行别的catch块。
第四、throw语句后不允许有紧跟其他语句，因为这些没有机会执行。
第五、如果一个方法调用了另外一个声明抛出异常的方法，那么这个方法要么处理异常，要么声明抛出。
那怎么判断一个方法可能会出现异常呢？一般来说，方法声明的时候用了throws语句，方法中有throw语句，方法调用的方法声明有throws关键字。
throw和throws关键字的区别。
throw用来抛出一个异常，在方法体内。语法格式为：throw 异常对象。throws用来声明方法可能会抛出什么异常，在方法名后，语法格式为：throws 异常类型1，异常类型2...异常类型n。
五、        如何定义和使用异常类
1、使用已有的异常类，假如为IOException、SQLException。
try{
  程序代码
}catch(IOException ioe){
  程序代码
}catch(SQLException sqle){
  程序代码
}finally{
  程序代码
}
2、自定义异常类
创建Exception或者RuntimeException的子类即可得到一个自定义的异常类。例如:
public class MyException extends Exception{
public MyException(){}
public MyException(String smg){
  super(smg);
}
}
3、使用自定义的异常
用throws声明方法可能抛出自定义的异常，并用throw语句在适当的地方抛出自定义的异常。例如：
在某种条件抛出异常
public void test1() throws MyException{
  ...
  if(....){
   throw new MyException();
  }
}
将异常转型（也叫转译），使得异常更易读易于理解
public void test2() throws MyException{
  ...
  try{
   ...
  }catch(SQLException e){
   ...
   throw new MyException();
  }
}
六、        Java异常处理的原则和技巧
1、避免过大的try块，不要把不会出现异常的代码放到try块里面，尽量保持一个try块对应一个或多个异常。
2、细化异常的类型，不要不管什么类型的异常都写成Excetpion。
3、catch块尽量保持一个块捕获一类异常，不要忽略捕获的异常，捕获到后要么处理，要么转译，要么重新抛出新类型的异常。
4、不要把自己能处理的异常抛给别人。
5、不要用try...catch参与控制程序流程，异常控制的根本目的是处理程序的非正常情况。
例题
一、判断题
1、程序中所有的错误都是异常。（）
二、填空题
1、Java异常处理通过5个关键字（）、（）、（）、（）、（）进行管理。
2、（） 类是 Java 语言中所有错误或异常的超类。
三、简答题
1、Java的异常类和异常对象分别从哪里来？
2、对于可能出现异常的代码，给出两种常用的处理方法。例题答案
一、判断题
错误
二、填空题
Try、catch、throw、throws、finally
Throwable
三、简答题
Java异常类有两个来源，一是Java语言本身定义的一些基本异常类型，二是用户通过继承Exception类或者其子类自己定义的异常；有两个来源，一是Java运行时环境自动抛出系统生成的异常，而不管你是否愿意捕获和处理，它总要被抛出！比如除数为0的异常。二是程序员自己抛出的异常，这个异常可以是程序员自己定义的，也可以是Java语言中定义的，用throw 关键字抛出异常，这种异常常用来向调用者汇报异常的一些信息。
第一、在方法中用try...catch语句捕获并处理异常，catach语句可以有多个，用来匹配多个异常；第二、对于处理不了的异常或者要转型的异常，在方法的声明处通过throws语句抛出异常。
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