深入学习Java开发简单应用(蓝桥杯软件大赛培训教材-Java方向)
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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。