1.1 异常概述
在程序运行过程中,经常会出现一些意外的情况,这些意外会导致程序出错或者崩溃,从而影响程序的正常执行,如果不能很好地处理这些意外情况,程序的稳定性就会受到质疑。在Java语言中,将这些程序意外称为异常,出现异常时的处理称为异常处理,合理的异常处理可以使整个项目更加稳定,也使项目中正常的逻辑代码和错误处理的代码实现分离,便于代码的阅读和维护。
1.1.1 异常引入
让我们来看下面的一段程序,运行程序,其结果如图1.1所示。
public class TestEx { public static void main(String[] args) { String teachers[]={"柳海龙","孙传杰","孙悦"}; for(int i=0;i<4;i++){ System.out.println(teachers[i]); } System.out.println("显示完毕!"); } }
图1.1 异常引入
程序出错的原因很简单,程序员定义的数组长度是3,而在使用数组时,却访问了下标为3的第4个数组元素,所以程序出现异常。
让我们再看一个程序:
import java.util.Scanner; public class TestEx2 { public static void main(String[] args) { int appleNum=0; //苹果数 int stuNum=0; //学生数 System.out.println("***现在给孩子们分苹果***"); Scanner input = new Scanner(System.in); System.out.print("请输入桌子上有几个苹果:"); appleNum = input.nextInt(); System.out.print("请输入班上有几个孩子:"); stuNum = input.nextInt(); System.out.println("班上每个孩子分得多少苹果:" + appleNum/stuNum); System.out.println("孩子们非常开心!"); } }
运行程序,分两次输入如下数值,程序运行结果如图1.2和图1.3所示。
图1.2 异常引入
图1.3 异常引入
如图1.2所示,把20个苹果分给10个孩子,每个孩子得到2个苹果。但是如果在输入的过程中,用户不小心在输入班上孩子数时,输入值为0,则出现了如图1.3所示的异常,程序运行结束。
如何解决上面的两个问题呢?
第一个案例解决方法很简单,在for循环的时候,将第二个表达式由“i < 4”改成“i < teachers. length”即可,这样通过数组的长度控制了循环的次数,保证不会出现数组下标越界的问题。
第二个案例的解决代码如下:
import java.util.Scanner; public class TestEx4 { public static void main(String[] args) { int appleNum=0; //苹果数 int stuNum=0; //学生数 System.out.println("***现在给孩子们分苹果***"); Scanner input = new Scanner(System.in); System.out.print("请输入桌子上有几个苹果:"); appleNum = input.nextInt(); while(stuNum==0) //如果输入孩子数为0,则要求用户再次输入 { System.out.print("请输入班上有几个孩子(孩子数不能为0):"); stuNum = input.nextInt(); } System.out.println("班上每个孩子分得多少苹果:" + appleNum/stuNum); System.out.println("孩子们非常开心!"); } }
在修改后的代码中,采用了while循环的方式进行判断,如果用户输入的孩子数为0,则要求用户继续输入,通过这种方式,解决了除数为0的异常的产生,程序运行结果如图1.4所示。
图1.4 异常引入
采用判断语句的方式进行异常的处理,首先需要意识到哪些地方可能出现异常,在可能出现异常的地方加入判断语句和处理代码。这种处理方式对程序员的要求高,而且代码量大,程序结构混乱。
1.1.2 异常分类
想要知道异常的分类,了解Java异常的继承关系,首先让我们看图1.5,了解Java异常的层次结构。
Throwable,所有异常都继承自java.lang.Throwable类,Throwable类有两个直接子类,Error类和Exception类。
Error类是Throwable类的子类,是Java应用程序本身无法恢复的严重错误,应用程序不需要捕获、处理这些严重错误。当程序发生这种严重错误时,通常的做法是通知用户并中止程序的执行。
图1.5 Java异常层次结构图
Exception,Error表示Java应用程序本身无法恢复的严重错误,而不是这种Java应用程序无法恢复的严重错误,我们称为异常。异常可分为运行时异常(RuntimeException)和检查时异常(CheckedException)两种。
RuntimeException,运行时异常即程序运行时抛出的异常,不要求程序员在编程时必须对这些异常进行处理,也能编译通过。前面数组下标越界异常和除数为0的异常都是运行时异常。
CheckedException,检查时异常又称为非运行时异常,这样的异常要求程序员必须在编程时进行处理,否则就会编译不通过。例如我们在前面的学习过程中,经常在编译的时候发生类找不到的情况,这就是一个典型的检查时异常。