Java程序设计 第17章 异常和断言

学习目标 理解异常处理的概念 理解Error、Exception和RuntimeException的差别 理解被检查的异常和不被检查的异常 掌握如何在方法中抛出异常 掌握如何在方法中声明异常 掌握使用try-catch语句处理异常 了解断言的使用

基本概念 异常(exception)是在程序执行期间中断指令的正常流程的事件。 当一个方法中发生错误时，将创建一个对象并将它交给运行时系统，此对象被称为异常对象(exception object)。 创建异常对象并将它交给运行时系统被称为抛出一个异常(throw an exception) 。 应用程序 运行时系统 异常对象

异常产生的原因 Java虚拟机同步检测到一个异常的执行条件。例如： 执行throw语句。 异步异常 表达式违反了正常的语义，例如整数除零。 通过空引用访问实例变量或方法。 访问数组超界。 资源超出了某些限制，例如使用了过多的内存。 执行throw语句。 异步异常 调用Thread类的stop方法。 虚拟机发生内部错误。 Example:HelloWorld.java, ButtonDemo.java

异常类型 Error类定义了被认为是非常严重的错误，程序不应试图恢复它。通常情况下，当这种错误发生的时候，你应当让程序中止。 Exception类表示你的程序中可能会遇到的不是非常严重的错误。它通常受环境影响，应当被处理。例如指定的文件不存在，或输入错误的URL地址，它们通常由用户的错误输入引起的，程序员无法控制，因此应该处理这类异常。 RuntimeException类指明如果程序正确的话，不会出现这种错误。例如ArrayIndexOutOfBoundsException异常，在数组索引没有超出的情况下，永远不会产生该异常。对于此类异常，程序不应隐藏它，而要显现出来。 ClassNotFoundException ArithmeticException IOException Exception NullPointerException RuntimeException Throwable ArrayIndexOutOfBoundsException Error … …

运行时系统处理异常 运行时系统按与方法调用次序相反的次序搜索调用堆栈，寻找一个包含可以处理异常的代码块的方法，这个代码块称为异常处理器(exception handler)。 如果被抛出的异常对象与异常处理器可以处理的类型匹配，运行时系统将异常对象传递给它，这称为捕获异常(catch the exception)。 如果运行时系统彻底搜索了调用堆栈中的所有方法，但没有找到合适的异常处理器，程序则终止。 抛出异常的方法 异常处理 没有异常处理器的方法 有异常处理器的方法 方法调用 main Example:CallStack.java

抛出异常 语法 throw someThrowableObject; public Object pop() { Object obj; if (size == 0) throw new EmptyStackException(); obj = objectAt(size - 1); setObjectAt(size - 1, null); size--; return obj; }

捕获异常或声明方法抛出异常 不被检查的异常(Unchecked Exception)是运行时异常(RuntimeException)和错误(Error)类及它们的子类, 方法不必捕获或指定不被检查的异常。 其它的异常称为被检查的异常(Checked Exception)，编译器确保被检查的异常被捕获或声明。 捕获：方法可以通过为异常提供异常处理器来捕获异常。 声明：方法可以在声明中使用throws子句指定可能抛出异常。 方法可以抛出的异常 方法调用throw语句直接抛出的任何异常。 通过调用另一个方法间接抛出的异常。

声明方法抛出异常 如果方法不捕获其中发生的被检查的异常，那么方法必须声明它可以抛出的这些异常。 通过throws子句声明方法可抛出的异常。throws子句由throws关键字和一个以逗号分隔的列表组成，列表列出此方法抛出的所有异常。 例如 public void myMethod() throws IOException { … } Example:ListOfNumbersDeclared.java

捕获异常 Example:ListOfNumbers.java 将可能抛出异常的语句放在try块中。当try块中的语句发生异常时，异常由与try块相关联的异常处理器(catch块)处理。 一个try块后面可以有多个catch块。每个catch块可以处理的异常类型由异常处理器参数指定。异常处理器的参数类型必须是从Throwable派生的类。 当try块中的语句发生异常时，运行时系统将调用第一个与参数类型匹配的异常处理器。如果被抛出的对象可以被合法地赋值给异常处理器的参数，那么系统就认为它是匹配的。 无论try块中是否发生异常，都会执行finally块中的代码。通常用于关闭文件或释放其它系统资源。 语法 try { statements } catch (ExceptionType1 id1) { statements1 } catch (ExceptionType2 id2) { statements2 } finally { statements3 } 当包含catch子句时，finally子句是可选的。 当包含finally子句时，catch子句是可选的。 Example:ListOfNumbers.java

什么时候使用异常 异常通常描述不可预测的错误情况。不要使用异常替代正常的逻辑判断。 异常的优点 将错误处理代码与常规代码分离 将错误沿着调用堆栈向上传递 对错误类型进行分组和区分

断言 断言(assertion)语句用于确保程序的正确性，避免逻辑错误。 语法 在默认情况下，断言不起作用，可用-ea选项激活断言 assert boolean-expression; assert boolean-expression : message; 当布尔表达式式为false时，抛出AssertionError异常。 在默认情况下，断言不起作用，可用-ea选项激活断言 java -ea ClassName java -ea:packageName -da:ClassName