【Java 进阶篇】【第二课】异常处理

概念

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异常处理的存在是为了：

　   允许程序员跳过无法处理的问题，继续开发后续的工作，或根据异常做出更加聪明的处理方式。

Java中存在一类对象叫“异常对象”。

当异常情况发生时，就会暗战预先的设定，抛出（throw） 代表当前状况的对象；抛出其实就是一种特殊的返回方式，该线程会暂停，逐层退出调用，直到遇到异常处理器（Exception Handler）。

异常处理器可以捕捉(catch)的异常对象，然后根据对象来决定下一步是提醒用户、处理一次还是退出程序等等..

基本结构

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异常处理器由 try, catch, finally(这个可以没有) 以及随后的程序块组成 ：

try
{
  ...;
}

catch()
{
  ...;
}

catch()
{
  ...;
}

finally
 {
  ...;
}

异常处理器 监视try后面的程序块，catch的括号中需要有一个参数，用来代表索要捕捉的异常的类型。catch会捕捉相应的类型和它的派生类。

try所监视的程序库可能抛出不止一种类型的异常，所以一个异常处理器可以有多个catch模块。

finally后面的程序块，无论是否发生异常，都会被执行。

我们在try中放入可能出错，需要监视的程序，在catch中设计应对异常的方案。

简单例子

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 public class two
 {
     public two() throws IOException
     {
         BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("file.txt"));
         try
         {
             StringBuilder sb = new StringBuilder();
             String line = br.readLine();

             while (line != null)
             {
                 sb.append(line);
                 sb.append("\n");
                 line = br.readLine();
             }
             String everything = sb.toString();
         }
         catch (IOException e)
         {
             e.printStackTrace();
             System.out.println("IO problem");
         }
         finally
         {
             br.close();
         }
     }
 }

第19行，如果我们捕捉到了这样异常的话（即IOException类对象的e），可以对该对象对象。比如调用对象的printStackTrace()，打印出当前栈的状况 。

无论是否有异常，程序最终会进入finally块中，清空文件描述符所占据的资源。

异常类Trowable

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Java中的异常类都继承自Trowable类。一个Throwable类的对象都可以抛出(throw)。

Throwable对象可以分为两组。

一组是unchecked异常(图中橘黄色)，异常处理机制往往不用于这组异常：

Error类通常是指Java的内部错误以及如资源耗尽的错误。当Error(及其衍生类)发生时，我们不能在编程层面上解决Error，所以应该直接退出程序。

RuntimeException(及其衍生类)是Java程序自身造成的，也就是说，由于程序员在编程时犯错。

RuntimeException完全可以通过修正Java程序避免。比如将一个类型的对象转换成没有继承关系的另一个类型，即ClassCastException。这类异常应该并且可以避免。

一组是checked异常：

这些类是由编程与环境互动造成程序在运行时出错。

　　 比如读取文件时，由于文件本身有错误，发生IOException。再比如网络服务器临时更改URL指向，造成MalformedURLException。文件系统和网络服务器是在Java环境之外的，并不是程序员所能控制的。如果程序员可以预期异常，可以利用异常处理机制来制定应对预案。比如文件出问题时，提醒系统管理员。再比如在网络服务器出现问题时，提醒用户，并等待网络服务器恢复。

异常处理机制主要是用于处理这样的异常。

异常处理例子

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 public class two
 {
     public static void main(String[] args)
     {
         Battery aBattery = new Battery(2);
         aBattery.useBattery(-2.5);
     }
 }

 class Battery
 {
     private double power = 0.0; // percentage of battery
     Battery(double p)
     {
         power = p;
     }

     public boolean useBattery(double p)
     {
         try
         {
             test(p);
         }
         catch (Exception e)
         {
             System.out.println("catch Exception");
             System.out.println(e.getMessage());
             p = 0.0;
         }

         if (this.power >= p)
         {
             this.power = this.power - p;
             return true;
         }
         else
         {
             this.power = 0.0;
             return false;
         }
     }

     private void test(double p) throws Exception
     {
         if (p < 0) {
             Exception e = new Exception("p must be positive");
             throw e;
         }
     }
 }

运行结果为：

catch Exception
p must be positive

自定义异常类

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在代码中加入自己的异常类。

一般都是继承来创建新的异常类。在继承时，我们往往需要重写构造方法。异常有两个构造方法，一个没有参数，一个有一个String参数：

class BatteryUsageException  extends Exception
{
    public BatteryUsageException()    {}
    public BatteryUsageException( String msg)
    {
        super(msg);
        System.out.println("this is BatteryUsageException");
    }
}

然后修改Battery类中test函数为：

private void test(double p) throws BatteryUsageException
{
    if (p < 0)
    {
        BatteryUsageException e = new BatteryUsageException("p must be positive");
        throw e;
    }
}

这样的话输出的内容就是：

this is BatteryUsageException
catch Exception
p must be positive

好啦，全部完啦

我再把源代码贴一次吧

 public class two
 {
     public static void main(String[] args)
     {
         Battery aBattery = new Battery(2);
         aBattery.useBattery(-2.5);
     }
 }

 class Battery
 {
     private double power = 0.0; // percentage of battery
     Battery(double p)
     {
         power = p;
     }

     public boolean useBattery(double p)
     {
         try
         {
             test(p);
         }
         catch (Exception e)
         {
             System.out.println("catch Exception");
             System.out.println(e.getMessage());
             p = 0.0;
         }

         if (this.power >= p)
         {
             this.power = this.power - p;
             return true;
         }
         else
         {
             this.power = 0.0;
             return false;
         }
     }

     private void test(double p) throws BatteryUsageException
     {
         if (p < 0)
         {
             BatteryUsageException e = new BatteryUsageException("p must be positive");
             throw e;
         }
     }
 }

 class BatteryUsageException  extends Exception
 {
     public BatteryUsageException()    {}
     public BatteryUsageException( String msg)
     {
         super(msg);
         System.out.println("this is BatteryUsageException");
     }
 }