基于JAVA常見異常處理研究

李婷玉

摘 要：程序設計語言的重要標志就是異常處理機制，用來對程序運行在程序設計過程中出現的異常情況進行處理。異常處理在傳統的程序設計語言里十分的復雜，Java不僅將異常處理機制引進來，作為程序設計語言，它還面向對象。異常處理如果做到合理完備，不僅可以使軟件的健壯性以及程序運行的可靠性大為增加，還可以對錯誤的位置進行快速的確定。

關鍵詞：Java；異常處理；處理原則

一、前言

編程不出錯是保證程序正常運行的基礎，但編程出現異常卻是經常的事。Java包括了三類錯誤：語法錯誤、運行錯誤、邏輯錯誤。Java的對象極為廣泛，是面向對象的程序設計語言。在編程的時候，如果有應對程序異常的機制，編程就可減少錯誤代碼所造成的損失。本文提供了處理異常的機制及原則，可給編程人員減少大量的工作。

二、Java異常處理機制

程序運行錯誤會引起異常。沒有異常捕獲和處理代碼的程序會非正常終止，并可能引起嚴重問題。在編程的時候，如果用面向對象的方法處理異常，就必須建立類的層次。而在Java中，Throwable是所有可以通過throw拋出或catch捕獲錯誤的基類。Throwable類有兩個直接子類：Error類和Exception類。Error類由Java虛擬機拋出，描述內部的系統錯誤，如虛擬機錯誤、裝載錯誤、動態連接錯誤、GUI實時系統的嚴重錯誤，這類錯誤很少發生，如果發生，除了通知用戶以及盡量穩妥地結束程序以外，幾乎什么也不能做。究其原因，與電腦的硬件及運行系統有關，大多跟程序的編寫并無關系，所以，不比用程序去捕捉（在極為特別的條件下，也要用程序去捕捉）。Exception類描述由程序和外部環境引起的錯誤，這些錯誤能通過程序捕獲和處理。在編程時，程序出現的大部分異常可由Throwable或者所包含的子類去表示，這種表示可傳遞發生點與連接點之間的程序。程序中的異常捕捉可由try語句中的catch來建立。在處理程序異常的整個過程中，Java VM把線程中尚在運行的語句、方法、表達式和域初始化表達式給終止掉。此過程會處在不斷活動中，只有當出現異常句柄時才會終止，同時會彈出所處理異常的類來表示它已處理異常。如若未彈出這樣的句柄，就要用另外一種方法來處理該異常，即調用父線程Thread Group的方法uncaught Exception，以此來處理潛在的異常，此方法能夠處理絕大部分的異常。

三、異常處理的原則

Java異常處理結構由三部分組成，包括try、catch和finally。其中try塊以關鍵字try開始，后面跟由花括號（{}）括起來的語句塊，其中包括可能拋出異常的語句；catch塊以關鍵字catch開始，后面跟圓括號中的異常參數和花括號中的處理異常的語句塊；finally塊包含清除程序沒有釋放的資源等。在程序中，不管try塊以何種方式退出，最終都要流入finally塊，執行finally塊的代碼。Java通常在處理異常時有聲明異常、拋出異常及捕捉異常等三種處理模式。

（一）創建與拋出異常

在程序的編寫中，程序不能正常運行時，窗口會創建和跑出異常。在Java中，能夠實現不在方法中直接捕獲，而是在Throw語句中將異常拋給上層。Throw的最大作用在于能夠明確地拋出異常；在這個過程中，要以Throwable的實例句柄為基礎，利用參數傳到catch語句中（也可以用new語句進行創建）。

Throw：通常情況下，異常捕捉的實現都是靠系統來完成的，在實際編程中也可以通過throw語句來跑出異常。throw語句的格式為：throw new異常類名（信息）。其中異常類名為系統異常類名或用戶自定義的異常類名，“信息”是可選項。稱為異常信息，可以使用get Message（）獲得。

throws：在編程中，如果由一個方法引發的異常，并且自身無處理功能，那么編程者就要指明該異常，并且運用調用者來處理該異常。Throws還有一個重要的功能，就是標出方法中的所有異常。Runtime Exception、Error以及它們的子類都稱為免檢異常。除Runtime Exception、Error（包括它們的子類）以外的所有異常都稱作必檢異常，必檢異常是指編譯器會強制編程人員檢查異常并處理這些異常。為避免過多地使用try-catch，Java語言不允許編寫捕獲或者聲明免檢異常的代碼。所以在程序中如果想通過方法來引發Exception或除Runtime Exception之外的其子類，就需要throws語句來顯示異。

（二）捕獲異常

在程序的編寫中，方法語句如果要拋出異常，在此先假設異常能被捕捉并最終被處理。這種假設的好處在于預先在專注于正在解決的問題，然后在別的地方處理這些代碼中的錯誤。

在運行時，一個try子句或許會拋出許多種異常，正因為此，在catch的定義中，就要求對catch進行多重定義，以對多個異常進行捕捉。一般情況下，一個catch語句只能捕捉一個異常，如果要catch語句捕捉多個異常，它就要滿足以下三個條件的任何條件之一：

（1）其他異常與該異常的參數相同

（2）其他異常的子類的參數與該異常或者其子類的參數相同

（3）異常實現參數所定義的接口。

如若所有的catch語句跟系統所拋出的異常都不匹配，則當前的方法不能處理該異常，系統的程序流程將回到該方法的上層方法，如果這層方法中catch的定義與該異常相匹配，異常將被處理；如果這層的方法中找不到相匹配的catch語句，則由Java來處理這個異常。遇到這種情況，系統通常會終止程序的運行，退出，退出虛擬機返回操作系統，在標準上打印相關的異常信息。

（三）finally的應用

Java對垃圾的回收是通過對系統的釋放和回收來實現的（內存之外的資源例外）。想恢復內存之外的資源就要回到初始狀態，在此就要用到finally語句。在打開諸如網絡連接、圖片或者文件時，程序在運行時都有可能拋出異常（并且沒有被捕捉），資源就有可能不能被釋放。這種情況下，就要使用finally語句，在finally語句中可以把要釋放的資源寫在其中，不論try有沒有拋出出異常，finally子句能夠在回收機制發生作用前得到執行，確保資源正確釋放。

在編程中，Java對異常的處理有著重要的作用，是編寫程序、開發軟件不可或缺的部分，但在實際編程中卻經常被忽視。本文分析了異常的處理機制及原則，對異常的處理有著積極的作用，很大程度上提高了系統的安全性和穩定性，也提高了編程、開發軟件的效率，有效節省了人力物力。

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