【软件构造】第七章第二节 错误与异常处理

第七章第二节 错误与异常处理

本节关注:Java中错误和异常处理的典 型技术——把原理落实到代码上!

Outline:

  • Java中的错误和异常(java.lang.throwable)
  • 异常
    • Runtime异常与其他异常(Exception)
    • Checked异常和unchecked异常
  • checked异常的处理机制
  • 自定义异常

 Notes:

## Java中的错误和异常

【Throwable】

  • Java.lang.throwable 
    • Throwable 类是 Java 语言中所有错误或异常的超类。
    • 继承的类:extends Object。
    • 实现的接口:implements Serializable。
    • 直接已知子类:Error, Exception(直接已知子类:IOException、RuntimeException)。

 

 【Error】

  • Error类描述很少发生的Java运行时系统内部的系统错误和资源耗尽情况(例如,VirtualMachineError,LinkageError)。
  • 对于内部错误:程序员通常无能为力,一旦发生,想办法让程序优雅的结束
  • Error的类型:
    • 用户输入错误
      • 例如:用户要求连接到语法错误的URL,网络层会投诉。
    • 设备错误
      • 硬件并不总是做你想做的。
      • 输出器被关闭
    • 物理限制
      • 磁盘可以填满
      • 可能耗尽了可用内存
  •  典型错误:

 

## 异常(Exception)

  • 异常:程序执行中的非正常事件,程序无法再按预想的流程执行。
  • 异常处理:
    • 将错误信息传递给上层调用者,并报告“案发现场”的信息。
    • return之外的第二种退出途径:若找不到异常处理程序,整个系统完全退出

【异常按结构层次的分类】

  • 运行时异常:由程序员处理不当造成,如空指针、数组越界、类型转换
  • 其他异常:程序员无法完全控制的外在问题所导致的,通常为IOE异常,即找不到文件路径等

【异常按处理机制角度的分类】

  • 为什么区分checked 和 unchecked:原因其实很简单,编译器将检查你是否为所有的已检查异常提供了异常处理机制,比如说我们使用Class.forName()来查找给定的字符串的class对象的时候,如果没有为这个方法提供异常处理,编译是无法通过的。 
  • Checked exception:
    • 编译器可帮助检查你的程序是否已抛出或处理了可能的异常
    • 异常的向上抛出机制进行处理,如果子类可能产生A异常,那么在父类中也必须throws A异常。可能导致的问题:代码效率低,耦合度过高。
    • checked exception是需要强制catch的异常,你在调用这个方法的时候,你如果不catch这个异常,那么编译器就会报错,比如说我们读写文件的时候会catch IOException,执行数据库操作会有SQLException等。
    • 对checked Exception处理机制    
      • 抛出:声明是throws,抛出时throw    
      • 捕获(try/catch):try出现异常,忽略后面代码直接进入catch;无异常不进入catch;若catch中没有匹配的异常处理,程序退出;若子类重写了父类方法,父类方法没有抛出异常,子类应自己处理全部异常而不再传播;子类从父类继承的方法不能增加或更改异常
      • 处理:不能代替简单的测试,尽量苛刻、不过分细化、将正常处理与异常处理分开、利用好层次结构、早抛出晚捕获、避免不必要的检查
      • 清理现场、释放资源(finally):finally中语句不论有无异常都执行

import java.io.*;
public class className
{
  public void deposit(double amount) throws RemoteException
  {
    // Method implementation
    throw new RemoteException();
  }
  //Remainder of class definition
}
  • unchecked exception:
    • 程序猿对此不做任何事情,不得不重写你的代码(不需要在编译时使用try-catch等机制处理)
    • 这类异常都是RuntimeException的子类,它们不能通过client code来试图解决
    • 这种异常不是必须需要catch的,你是无法预料的,比如说你在调用一个 list.szie()的时候,如果这个list为null,那么就会报NUllPointerException,而这个异常就是 RuntimeException,也就是UnChecked Exception
    • 常见的unchecked exception:JVM抛出,如空指针、数组越界、数据格式、不合法的参数、不合法的状态、找不到类等

 

public class NullPointerExceptionExample {
    public static void main(String args[]){
        String str=null;
        System.out.println(str.trim());
    }
}

Exception in thread "main"  java.lang.NullPointerException

 【checked和unchecked总结】

  • 当要决定是采用checked exception还是Unchecked exception的时候,问一个问题: “如果这种异常一旦抛出,client会做 怎样的补救?”
    • 如果客户端可以通过其他的方法恢复异常,那么采用checked exception;
    • 如果客户端对出现的这种异常无能为力,那么采用unchecked exception;
    • 异常出现的时候,要做一些试图恢复它的动作而不要仅仅的打印它的信息。
  • 尽量使用unchecked exception来处理编程错误:因为uncheckedexception不用使客户端代码显式的处理它们,它们自己会在出现的地方挂起程序并打印出异常信息。
  • 如果client端对某种异常无能为力,可以把它转变为一个unchecked exception,程序被挂起并返回客户端异常信息

 – Checked exception应该让客户端从中得到丰富的信息。

– 要想让代码更加易读,倾向于用unchecked exception来处理程序中的错误

 

 

## checked异常的处理机制

 【异常中的LSP原则】

  • 如果子类型中override了父类型中的函数,那么子类型中方法抛出的异常不能比父类型抛出的异常类型更广泛
  • 子类型方法可以抛出更具体的异常,也可以不抛出任何异常
  • 如果父类型的方法未抛出异常,那么子类型的方法也不能抛出异常。
  • 其他的参考第五章第二节的LSP

【利用throws进行声明】

  • 使用throws声明异常:此时需要告知你的client需要处理这些异常,如果client没有handler来处理被抛出的checked exception,程序就终止执行。
  • 程序员必须在方法的spec中明确写清本方法会抛出的所有checked exception,以便于调用该方法的client加以处理
  • 在使用throws时,方法要在定义和spec中明确声明所抛出的全部checked exception,没有抛出checked异常,编译出错,Unchecked异常和Error可以不用处理。

【利用throw抛出一个异常】

  • 步骤:
    • 找到一个能表达错误的Exception类/或者构造一个新的Exception类
    • 构造Exception类的实例,将错误信息写入
    • 抛出它
  • 一旦抛出异常,方法不会再将控制权返回给调用它的client,因此也无需考虑返回错误代码

 【try-catch语句】

  • 使用 try 和 catch 关键字可以捕获异常。try/catch 代码块放在异常可能发生的地方。
  • try/catch代码块中的代码称为保护代码,
  • Catch 语句包含要捕获异常类型的声明。当保护代码块中发生一个异常时,try 后面的 catch 块就会被检查。
  • 如果发生的异常包含在 catch 块中,异常会被传递到该 catch 块,这和传递一个参数到方法是一样。

【finally语句】

  • 场景:当异常抛出时,方法中正常执行的代码被终止;但如果异常发生前曾申请过某些资源,那么异常发生后这些资源要被恰当的清理,所以需要用finally语句。
  • finally 关键字用来创建在 try 代码块后面执行的代码块。
  • 无论是否发生异常,finally 代码块中的代码总会被执行。
  • 在 finally 代码块中,可以运行清理类型等收尾善后性质的语句。
  • finally 代码块出现在 catch 代码块最后:
  • 注意下面事项:
    • catch 不能独立于 try 存在。
    • 在 try/catch 后面添加 finally 块并非强制性要求的。
    • try 代码后不能既没 catch 块也没 finally 块。
    • try, catch, finally 块之间不能添加任何代码。
 1 public class ExcepTest{
 2   public static void main(String args[]){
 3     int a[] = new int[2];
 4     try{
 5        System.out.println("Access element three :" + a[3]);
 6     }catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e){
 7        System.out.println("Exception thrown  :" + e);
 8     }
 9     finally{
10        a[0] = 6;
11        System.out.println("First element value: " +a[0]);
12        System.out.println("The finally statement is executed");
13     }
14   }
15 }

 

## 自定义异常

  • 如果JDK提供的exception类无法充分描述你的程序发生的错误,可以创建自己的异常类。
    • 如果希望写一个检查性异常类,则需要继承 Exception 类。
    • 如果你想写一个运行时异常类,那么需要继承 RuntimeException 类。

抛出检查型异常:

抛出unchecked exception:

 

posted @ 2018-06-18 18:31  HongmingYou  阅读(570)  评论(0编辑  收藏  举报