5.1.1·介紹 什么是異常?在Java編程語言中,異常類定義程序中可能遇到的輕微 的錯(cuò)誤條件??梢詫懘a來處理異常并繼續(xù)程序執(zhí)行,而不是讓程序 中斷。在程序執(zhí)行中,任何中斷正常程序流程的異常條件就是錯(cuò)誤或 ]異常。例如,發(fā)生下列情況時(shí),會(huì)出現(xiàn)異常: - 想打開的文件不存在 - 網(wǎng)絡(luò)連接中斷 - 受控操作數(shù)超出預(yù)定范圍 - 非常感興趣地正在裝載的類文件丟失 在Java編程語言中,錯(cuò)誤類定義被認(rèn)為是不能恢復(fù)的嚴(yán)重錯(cuò)誤條件。在 大多數(shù)情況下,當(dāng)遇到這樣的錯(cuò)誤時(shí),建議讓程序中斷。Java編程語言 實(shí)現(xiàn)C++異常來幫助建立彈性代碼。在程序中發(fā)生錯(cuò)誤時(shí),發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的 方法能拋出一個(gè)異常到其調(diào)用程序,發(fā)出已經(jīng)發(fā)生問題的信號(hào)。然后, 調(diào)用方法捕獲拋出的異常,在可能時(shí),再恢復(fù)回來。這個(gè)方案給程序員 一個(gè)寫處理程序的選擇,來處理異常。通過瀏覽API,可以決定方法拋出 的是什么樣的異常。 5.1.2·實(shí)例 考慮一下HelloWorld.java程序版本的簡單擴(kuò)展,它通過信息來循環(huán): 1. public class HelloWorld { 2. public static void main (String args[]) { 3. int i = 0; 4. 5. String greetings [] = { 6. "Hello world!", 7. "No, I mean it!", 8. "HELLO WORLD!!" 9. }; 10. 11. while (i < 4) { 12. System.out.println (greetings[i]); 13. i++; 14. } 15. } 16. } 正常情況下,當(dāng)異常被拋出時(shí),在其循環(huán)被執(zhí)行四次之后,程序終止,并帶有 錯(cuò)誤信息,就象前面所示的程序那樣。 1. c:\student\> java HelloWorld 2. Hello world! 3. No, I mean it! 4. HELLO WORLD!! 5. java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 3 6. at HelloWorld.main(HelloWorld.java:12) 異常處理允許程序捕獲異常,處理它們,然后繼續(xù)程序執(zhí)行。它是分層把關(guān), 因此,錯(cuò)誤情況不會(huì)介入到程序的正常流程中。特殊情況發(fā)生時(shí),在與正常 執(zhí)行的代碼分離的代碼塊中被處理。這就產(chǎn)生了更易識(shí)別和管理的代碼。 5.2·異常處理 Java編程語言提供了一個(gè)來考慮哪個(gè)異常被拋出以及如何來恢復(fù)它的機(jī)制。 ·try和catch語句 要處理特殊的異常,將能夠拋出異常的代碼放入try塊中,然后創(chuàng)建相應(yīng)的 catch塊的列表,每個(gè)可以被拋出異常都有一個(gè)。如果生成的異常與catch 中提到的相匹配,那么catch條件的塊語句就被執(zhí)行。在try塊之后,可能 有許多catch塊,每一個(gè)都處理不同的異常。 1. try { 2. // code that might throw a particular exception 3. } catch (MyExceptionType e) { 4. // code to execute if a MyExceptionType exception is thrown 5. } catch (Exception e) { 6. // code to execute if a general Exception exception is thrown 7. } 5.2.1·調(diào)用棧機(jī)制 如果方法中的一個(gè)語句拋出一個(gè)沒有在相應(yīng)的try/catch塊中處理的異常, 那么這個(gè)異常就被拋出到調(diào)用方法中。如果異常也沒有在調(diào)用方法中被處理, 它就被拋出到該方法的調(diào)用程序。這個(gè)過程要一直延續(xù)到異常被處理。 如果異常到這時(shí)還沒被處理,它便回到main(),而且,即使main()不處理它, 那么,該異常就異常地中斷程序??紤]這樣一種情況,在該情況中main() 方法調(diào)用另一個(gè)方法(比如,first()),然后它調(diào)用另一個(gè) (比如,second())。如果在second()中發(fā)生異常,那么必須做一個(gè)檢查 來看看該異常是否有一個(gè)catch;如果沒有,那么對(duì)調(diào)用棧(first())中的 下一個(gè)方法進(jìn)行檢查,然后檢查下一個(gè)(main())。如果這個(gè)異常在該 調(diào)用棧上沒有被最后一個(gè)方法處理,那么就會(huì)發(fā)生一個(gè)運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤, 程序終止執(zhí)行。 5.2.2·finally語句 finally語句定義一個(gè)總是執(zhí)行的代碼塊,而不考慮異常是否被捕獲。 下述樣板代碼來自Frank Yellin弗蘭克葉林的白皮書《Java中的低級(jí)安全》: 1. try { 2. startFaucet(); 3. waterLawn(); 4. } 5. finally { 6. stopFaucet(); 7. } 在前面的例子中,即使異常在打開開關(guān)或給草地澆水時(shí)發(fā)生,開關(guān)也能被關(guān)掉。 try 后面的括號(hào)中的代碼被稱做保護(hù)碼。如果終止程序的System.exit() 方法在保護(hù)碼內(nèi)被執(zhí)行,那么,這是finally語句不被執(zhí)行的唯一情況。 這就暗示,控制流程能偏離正常執(zhí)行順序,比如,如果一個(gè)return語句 被嵌入try塊內(nèi)的代碼中,那么,finally塊中的代碼應(yīng)在return前執(zhí)行。 5.2.3·重訪前例 下面的例子是第169頁main()方法的重寫。本程序以前的版本中產(chǎn)生的 異常被捕獲,數(shù)組索引重新設(shè)定,使下述程序繼續(xù)運(yùn)行。 1. public static void main (String args[]) { 2. int i = 0; 3. String greetings [] = { 4. "Hello world!", 5. "No, I mean it!", 6. "HELLO WORLD!!" 7. }; 8. while (i < 4) { 9. try { 10. System.out.println (greetings[i]); 11. } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e){ 12. System.out.println( "Re-setting Index Value"); 13. i = -1; 14. } finally { 15. System.out.println("This is always printed"); 16. } 17. i++; 18. } // end while() 19. } // end main() 當(dāng)循環(huán)被執(zhí)行時(shí),下述在屏幕上出現(xiàn)的信息將改變。 1. Hello world! 2. This is always printed 3. No, I mean it! 4. This is always printed 5. HELLO WORLD!! 6. This is always printed 7. Re-setting Index Value 8. This is always printed 5.3·異常分類 在Java編程語言中,異常有三種分類。Java.lang.Throwable類充當(dāng)所有 對(duì)象的父類,可以使用異常處理機(jī)制將這些對(duì)象拋出并捕獲。在Throwable 類中定義方法來檢索與異常相關(guān)的錯(cuò)誤信息,并打印顯示異常發(fā)生的棧 跟蹤信息。它有Error和Exception兩個(gè)基本子類. Throwable類不能使用,而使用子類異常中的一個(gè)來描述任何特殊異常。 每個(gè)異常的目的描述如下: - Error表示恢復(fù)不是不可能但很困難的情況下的一種嚴(yán)重問題。比如說 內(nèi)存溢出。不可能指望程序能處理這樣的情況。 - RuntimeException表示一種設(shè)計(jì)或?qū)崿F(xiàn)問題。也就是說,它表示如果 程序運(yùn)行正常,從不會(huì)發(fā)生的情況。比如,如果數(shù)組索引擴(kuò)展不超出 數(shù)組界限,那么,ArrayIndexOutOfBoundsException異常從不會(huì)拋出。 比如,這也適用于取消引用一個(gè)空值對(duì)象變量。因?yàn)橐粋€(gè)正確設(shè)計(jì)和 實(shí)現(xiàn)的程序從不出現(xiàn)這種異常,通常對(duì)它不做處理。這會(huì)導(dǎo)致一個(gè) 運(yùn)行時(shí)信息,應(yīng)確保能采取措施更正問題,而不是將它藏到誰也不 注意的地方。 - 其它異常表示一種運(yùn)行時(shí)的困難,它通常由環(huán)境效果引起,可以進(jìn)行 處理。例子包括文件未找到或無效URL異常(用戶打了一個(gè)錯(cuò)誤的URL), 如果用戶誤打了什么東西,兩者都容易出現(xiàn)。這兩者都可能因?yàn)橛脩? 錯(cuò)誤而出現(xiàn),這就鼓勵(lì)程序員去處理它們。 5.4·共同異常 Java編程語言提供幾種預(yù)定義的異常。下面是可能遇到的更具共同性的 異常中的幾種: - ArithmeticException—整數(shù)被0除,運(yùn)算得出的結(jié)果。 - int I =12 / 0; - NullPointerException—當(dāng)對(duì)象沒被實(shí)例化時(shí),訪問對(duì)象的屬性或 方法的嘗試: - Date d= null; - System.out.println(d.toString()); - NegativeArraySizeException—?jiǎng)?chuàng)建帶負(fù)維數(shù)大小的數(shù)組的嘗試。 - ArrayIndexoutofBoundsException—訪問超過數(shù)組大小范圍的一個(gè)元 素的嘗試。 - SecurityException—典型地被拋出到瀏覽器中,SecurityManager類將 拋出applets的一個(gè)異常,該異常企圖做下述工作(除非明顯地得到允許): - 訪問一個(gè)本地文件 - 打開主機(jī)的一個(gè)socket,這個(gè)主機(jī)與服務(wù)于applet的主機(jī)不是同一個(gè)。 - 在運(yùn)行時(shí)環(huán)境中執(zhí)行另一個(gè)程序 5.5·處理或聲明規(guī)則 為了寫出健壯的代碼,Java編程語言要求,當(dāng)一個(gè)方法在棧(即,它已經(jīng)被 調(diào)用)上發(fā)生Exception(它與Error或RuntimeException不同)時(shí),那么, 該方法必須決定如果出現(xiàn)問題該采取什么措施。程序員可以做滿足該要求 的兩件事: 第一,通過將Try{}catch(){}塊納入其代碼中,在這里捕獲給被 命名為屬于某個(gè)超類的異常,并調(diào)用方法處理它。即使catch塊是空的, 這也算是處理情況。 第二,讓被調(diào)用的方法表示它將不處理異常,而且該異常將被拋回到它所 遇到的調(diào)用方法中。它是按如下所示通過用throws子句標(biāo)記的該調(diào)用方法 的聲明來實(shí)現(xiàn)的: public void troublesome() throws IOException 關(guān)鍵字throws之后是所有異常的列表,方法可以拋回到它的調(diào)用程序中。 盡管這里只顯示了一個(gè)異常,如果有成倍的可能的異常可以通過該方法 被拋出,那么,可以使用逗號(hào)分開的列表。 是選擇處理還是選擇聲明一個(gè)異常取決于是否給你自己或你的調(diào)用程序一個(gè) 更合適的候選的辦法來處理異常。注—由于異常類象其它類一樣被組編到 層次中,而且由于無論何時(shí)想要使用超類都必須使用子類, 因此,可以 捕獲異?!敖M”并以相同的捕獲代碼來處理它們。例如,盡管 IOExceptions(EOFException,FileNotFoundException等等) 有幾種不同的類型,通過俘獲IOException,也可以捕獲 IOException任何子類的實(shí)例。 5.6·創(chuàng)建自己的異常 5.6.1·介紹 用戶定義異常是通過擴(kuò)展Exception類來創(chuàng)建的。這種異常類可以包含 一個(gè)“普通”類所包含的任何東西。下面就是一個(gè)用戶定義異常類例子, 它包含一個(gè)構(gòu)造函數(shù)、幾個(gè)變量以及方法: 1. public class ServerTimedOutException extends Exception { 2. private String reason; 3. private int port; 4. public ServerTimedOutException (String reason,int port){ 5. this.reason = reason; 6. this.port = port; 7. } 8. public String getReason() { 9. return reason; 10. } 11. public int getPort() { 12. return port; 13. } 14. } 使用語句來拋出已經(jīng)創(chuàng)建的異常: throw new ServerTimedOutException ("Could not connect", 80); 5.6.2·實(shí)例 考慮一個(gè)客戶服務(wù)器程序。在客戶代碼中,要與服務(wù)器連接,并希望 服務(wù)器在5秒鐘內(nèi)響應(yīng)。如果服務(wù)器沒有響應(yīng),那么,代碼就如下所述 拋出一個(gè)異常(如一個(gè)用戶定義的ServerTimedOutException)。 1. public void connectMe(String serverName) throws ServerTimedOutException { 2. int success; 3. int portToConnect = 80; 4. success = open(serverName, portToConnect); 5. if (success == -1) { 6. throw new ServerTimedOutException( 7. "Could not connect", 80); 8. } 9. } 要捕獲異常,使用try語句: 1. public void findServer() { 2. . . . 3. try { 4. connectMe(defaultServer); 5. } catch(ServerTimedOutException e) { 6. System.out.println("Server timed out, trying alternate"); 7. try { 8. connectMe(alternateServer); 9. } catch (ServerTimedOutException e1) { 10. System.out.println("No server currently available"); 11. } 12. } 13. .. . 注—try和catch塊可以如前例所述那樣被嵌套。 也可能部分地處理一個(gè)異常然后也將它拋出。如: try { ..... ..... } catch (ServerTimedOutException e) { System.out.println("Error caught "); throw e; } |