Java 异常处理机制通过五个关键字来实现,分别是 try、catch、throw、throws 和 finally:
本节我们我们只讲解 try catch finally 三个关键字,让读者掌握异常处理技能;我们将在《Java声明和抛出异常》一节中继续讲解 throw 和 throws 关键字,让读者再掌握异常抛出技能。
Java try catch 语句的一般格式如下:
try {
// 可能发生异常的语句
} catch(ExceptionType e) {
// 处理异常语句
}
在以上语法中,把可能引发异常的语句封装在 try 语句块中,用以捕获可能发生的异常。catch 后面的( )中放的是匹配的异常类,用来指明 catch 语句可以处理的异常类型,也即发生异常时产生异常类的实例化对象。
如果 try 语句块中发生异常,那么一个相应的异常对象就会被拋出,然后 catch 语句就会依据所拋出异常对象的类型进行捕获,并处理。处理之后,程序会跳过 try 语句块中剩余的语句,转到 catch 语句块后面的第一条语句开始执行。
如果 try 语句块中没有异常发生,那么 try 块正常结束,后面的 catch 语句块被跳过,程序将从 catch 语句块后的第一条语句开始执行。
两点注意:
在 catch 语句块中,我们可以使用以下 3 个方法输出相应的异常信息:
【示例1】编写一个录入学生姓名、年龄和性别的程序,要求能捕捉年龄不为数字时的异常。在这里使用 try catch 语句来实现,具体代码如下:
import java.util.Scanner;
public class Demo{
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.println("----学生信息录入(www.cdsy.xyz)----");
String name = ""; // 获取学生姓名
int age = 0; // 获取学生年龄
String sex = ""; // 获取学生性别
try {
System.out.println("请输入学生姓名:");
name = scanner.next();
System.out.println("请输入学生年龄:");
age = scanner.nextInt();
System.out.println("请输入学生性别:");
sex = scanner.next();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
System.out.println("输入有误!");
}
System.out.println("姓名:" + name);
System.out.println("年龄:" + age);
}
}
上述代码在 main() 方法中使用 try catch 语句来捕获异常,将可能发生异常的age = scanner.nextlnt();代码放在了 try 块中,在 catch 语句中指定捕获的异常类型为 Exception,并调用异常对象的 printStackTrace() 方法输出异常信息。
运行结果如下所示:
----学生信息录入(www.cdsy.xyz)----
请输入学生姓名:
魏雪原
请输入学生年龄:
110a
java.util.InputMismatchException
输入有误!
at java.base/java.util.Scanner.throwFor(Scanner.java:939)
at java.base/java.util.Scanner.next(Scanner.java:1594)
at java.base/java.util.Scanner.nextInt(Scanner.java:2258)
at java.base/java.util.Scanner.nextInt(Scanner.java:2212)
at Demo.main(Demo.java:14)
姓名:魏雪原
年龄:0
如果 try 代码块中有很多语句会发生异常,而且发生的异常种类又很多。那么可以在 try 后面跟有多个 catch 代码块。多 catch 代码块语法如下:
try {
// 可能会发生异常的语句
} catch(ExceptionType e) {
// 处理异常语句
} catch(ExceptionType e) {
// 处理异常语句
} catch(ExceptionType e) {
// 处理异常语句
...
}
在多个 catch 代码块的情况下,当一个 catch 代码块捕获到一个异常时,其它的 catch 代码块就不再进行匹配。
注意:当捕获的多个异常类之间存在父子关系时,捕获异常时一般先捕获子类,再捕获父类。所以子类异常必须在父类异常的前面,否则子类捕获不到。
【示例2】多重 catch 的使用:
import java.io.*;
import java.text.*;
import java.util.Date;
public class Demo{
public static void main(String[] args) {
Date date = readDate();
System.out.println("读取的日期 = " + date);
}
public static Date readDate() {
FileInputStream readfile = null;
InputStreamReader ir = null;
BufferedReader in = null;
try {
readfile = new FileInputStream("www.cdsy.xyz.txt");
ir = new InputStreamReader(readfile);
in = new BufferedReader(ir);
// 读取文件中的一行数据
String str = in.readLine();
if (str == null) {
return null;
}
DateFormat df = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
Date date = df.parse(str);
return date;
} catch (FileNotFoundException e) {
System.out.println("处理FileNotFoundException...");
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
System.out.println("处理IOException...");
e.printStackTrace();
} catch (ParseException e) {
System.out.println("处理ParseException...");
e.printStackTrace();
}
return null;
}
}
上述代码通过 Java I/O(输入输出)流技术从文件 readme.txt 中读取字符串,然后解析成为日期。由于 Java I/O 技术还没有介绍,大家先不要关注 I/O 技术细节,只看调用它们时方法会发生的异常就可以了。
在 try 代码块中第 16 行代码调用 FileInputStream 构造方法可能会发生 FileNotFoundException 异常。第 20 行代码调用 BufferedReader 输入流的 readLine() 方法可能会发生 IOException 异常。FileNotFoundException 异常是 IOException 异常的子类,应该先捕获 FileNotFoundException 异常,见代码第 27 行;后捕获 IOException 异常,见代码第 30 行。
如果将 FileNotFoundException 和 IOException 捕获顺序调换,那么捕获 FileNotFoundException 异常代码块将永远不会进入,FileNotFoundException 异常处理永远不会执行。 上述代码第 33 行 ParseException 异常与 IOException 和 FileNotFoundException 异常没有父子关系,所以捕获 ParseException 异常位置可以随意放置。
在实际开发中,根据 try catch 语句的执行过程,try 语句块和 catch 语句块有可能不被完全执行,而有些处理代码则要求必须执行。例如,程序在 try 块里打开了一些物理资源(如数据库连接、网络连接和磁盘文件等),这些物理资源都必须显式回收。
Java的垃圾回收机制不会回收任何物理资源,垃圾回收机制只回收堆内存中对象所占用的内存。
所以为了确保一定能回收 try 块中打开的物理资源,异常处理机制提供了 finally 代码块,并且 Java 7 之后提供了自动资源管理(Automatic Resource Management)技术。
finally 语句可以与上面介绍的 try catch 语句块匹配使用,语法格式如下:
try {
// 可能会发生异常的语句
} catch(ExceptionType e) {
// 处理异常语句
} finally {
// 清理代码块
}
对于以上格式,无论是否发生异常(除特殊情况外),finally 语句块中的代码都会被执行。此外,finally 语句也可以和 try 语句匹配使用,其语法格式如下:
try {
// 逻辑代码块
} finally {
// 清理代码块
}
使用 try-catch-finally 语句时需注意以下几点:
一般情况下,无论是否有异常拋出,都会执行 finally 语句块中的语句,执行流程如图 1 所示。
try catch finally 语句块的执行情况可以细分为以下 3 种情况:
除非在 try 块、catch 块中调用了退出虚拟机的方法System.exit(int status),否则不管在 try 块或者 catch 块中执行怎样的代码,出现怎样的情况,异常处理的 finally 块总会执行。
【示例3】当 Windows 系统启动之后,即使不作任何操作,在关机时都会显示“谢谢使用”。下面编写 Java 程序使用 try catch finally 语句这个过程,具体代码如下:
import java.util.Scanner;
public class Demo{
public static void main(String[] args) {
Scanner input = new Scanner(System.in);
System.out.println("Windows 系统已启动!");
String[] pros = { "记事本", "计算器", "浏览器" };
try {
// 循环输出pros数组中的元素
for (int i = 0; i < pros.length; i++) {
System.out.println(i + 1 + ":" + pros[i]);
}
System.out.println("是否运行程序:");
String answer = input.next();
if (answer.equals("y")) {
System.out.println("请输入程序编号:");
int no = input.nextInt();
System.out.println("正在运行程序[" + pros[no - 1] + "]");
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
System.out.println("www.cdsy.xyz 谢谢您的使用!");
}
}
}
上述代码在 main() 方法中使用 try catch finally 语句模拟了系统的使用过程。当系统启动之后显示提示语,无论是否运行了程序,或者在运行程序时出现了意外,程序都将执行 finally 块中的语句,即显示“谢谢使用!”。输出时的结果如下所示。
Windows 系统已启动! 1:记事本 2:计算器 3:浏览器 是否运行程序: y 请输入程序编号: 2 正在运行程序[计算器] www.cdsy.xyz 谢谢您的使用!
Windows 系统已启动! 1:记事本 2:计算器 3:浏览器 是否运行程序: y 请输入程序编号: 5 www.cdsy.xyz 谢谢您的使用! java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 4 at text.text.main(text.java:23)
Windows 系统已启动! 1:记事本 2:计算器 3:浏览器 是否运行程序: asdfasd www.cdsy.xyz 谢谢您的使用!