Java程序设计任务驱动式教程 任务十三 防患于未然(捕获并处理异常)

主编：孙修东、王永红高职高专规划示范教材北京航空航天大学出版社2／29目录任务一搭建环境（构建Java集成开发环境）任务二Java欢迎你（开发简单Java应用程序任务三小试牛刀（学习Java语言基础）任务四挑战选择（使用分支控制流程）任务五游戏人生（使用循环控制流程）任务六回归自然（创建、使用类和对象）任务七3G时代的消息传递(定义和使用类方法)任务八保护你的隐私（封装的使用）任务九子承父业（继承和多态的使用）任务十上帝万能之手（接口的使用）3／29任务十一用数组存储信息（使用数组）任务十二使用字符串进行交流（使用字符串）任务十三防患于未然（捕获并处理异常）任务十四主动出击（抛出异常）任务十五认识JavaApplet（Applet入门）任务十六丰富多彩的Applet（在Applet中播放声音和显示图像）任务十七进入Windows世界（设计图形用户界面）任务十八布局规划（使用布局管理器）任务十九事件委托处理（如何处理事件）任务二十选择之道（使用选择控件和选择事件）目录4／29任务二十一简明清晰的菜单(使用菜单和其他常用事件）任务二十二访问数据（使用JDBC连接数据库）任务二十三访问数据升级（数据库编程）任务二十四文件管理（目录与文件管理）任务二十五顺序进出之道（文件的顺序访问）任务二十六随机进出之道（文件的随机访问）任务二十七JAVA的分身术（创建和启动线程）任务二十八线程的生命周期与优先级(线程的状态与调度)任务二十九基于连接的通信（Java中的套接字Socket）任务三十基于无连接的通信（Java中的数据报编程）目录5／29任务十三防患于未然（捕获并处理异常）21知识目标能力目标什么是异常；如何进行异常处理；异常处理的关键字；异常处理结构。掌握Java的异常处理机制；运用try、catch、finally处理异常。6／29内容提要4跟我做：捕获并处理异常1235实现方案代码分析必备知识动手做一做7／2913.1跟我做：捕获并处理异常任务情景编写除法计算器程序。当除数为零时，产生异常。当输入除数、被除数其中有一个不是数字时，也产生异常。当调用存放在数组中的计算结果，数组索引越界，也产生异常。运行结果第1章目录8／2913.2实现方案问题分析从键盘输入一个整型数字可以使用java.util.Scanner的nextInt()方法。Scannerin=newScanner(System.in);inti=in.nextInt();但在程序运行时，会产生很多意想不到的输入问题，如输入数中出现了字母、特殊符号等，程序无法正确运行下去。本任务采用异常捕获和处理技术保证程序的健壮性。第1章目录9／2913.2实现方案解决步骤1.打开Eclipse，在study项目中创建包com.task13，再确定类名CalculateException，得到类的框架。packagecom.task13;publicclassCalculateException{/***@paramargs*/publicstaticvoidmain(String[]args){//TODOAuto-generatedmethodstub}}2.将//TODOAuto-generatedmethodstub替换成：intresult[]={0,1,2};intoperand1=0;intoperand2=0;3.接着输入代码：Scannerin=newScanner(System.in);try{……//详细实现代码参见13.3}catch(InputMismatchExceptionie){……//详细实现代码参见13.3}4.导入java.util.Scanner和java.util.InputMismatchException后，运行程序。第1章目录10／29程序代码packagecom.task13;importjava.util.InputMismatchException;importjava.util.Scanner;/***CalculateException.java*实现try/catch*/publicclassCalculateException{/***@paramargs*/publicstaticvoidmain(String[]args){intresult[]={0,1,2};intoperand1=0;intoperand2=0;Scannerin=newScanner(System.in);try{System.out.print(请输入除数:);operand1=in.nextInt();System.out.print(请输入被除数:);operand2=in.nextInt();result[2]=operand2/operand1;System.out.println(计算结果：+result[3]);}catch(InputMismatchExceptionie){System.out.println(异常:输入不为数字!);}catch(ArithmeticExceptionae){System.out.println(异常:除数不能为零!);}catch(ArrayIndexOutOfBoundsExceptionaie){System.out.println(异常:数组索引越界!);}catch(Exceptione){System.out.println(其他异常:+e.getMessage());}}}第1章目录13.3代码分析11／29应用扩展如果在程序运行后，要求无论产生异常，还是不产生异常，都要显示“欢迎使用计算机器”，则需要在try{}catch{}后，增加finally{}。增加的代码为：finally{System.out.println(欢迎使用计算机器！);}13.3代码分析12／2913.4必备知识13.4.1异常的概念在Java程序编写中，通过编译，能够发现很多错误，但有些问题只能在程序运行的时候才能发现。一旦问题出现，程序将终止，返回到操作系统。异常就是在程序的运行过程中所发生的不正常的事件，它会中断正在运行的程序。例如，除数为零、数组下标越界、需要的文件找不到等，程序都会出现异常。例如，当给int类型变量b赋值0后，执行到c=a/b;语句时，就会出现异常，因为数学中规定除数为能为零。异常信息如图13-2。第1章目录13／2913.4必备知识图中的异常信息表示，产生了“java.lang.ArithmeticException”算术异常。产生异常的语句，在包“com.task13”中的“MyException”类中的“main()”方法的第15行，除数为零。出现了异常，会打乱原先的执行顺序，得不到预期的运行结果。所以，需要在程序中进行异常处理。异常处理把程序功能代码与异常处理代码分开，集中处理异常，使得整个程序代码更有条理，也减少了编程代码。第1章目录14／2913.4.2异常处理机制Java使用异常处理机制为程序提供了异常处理的能力。所谓异常处理，就是在程序中预先想好对异常的处理办法，当程序运行出现异常时，对异常进行处理，处理完毕，程序继续运行。Java异常处理机制由捕获异常和处理异常两部分组成。当出现了异常事件，就会生成一个异常对象，传递给运行时系统，这个产生和提交异常的过程称为抛出（throw）异常。当运行时系统得到异常对象时，将会寻找处理异常的方法，把当前异常对象交给该方法处理，这一过程称为捕获（catch）异常。如果没有找到可以捕获异常的方法，则运行时系统将终止，程序退出运行状态。第1章目录13.4必备知识15／2913.4.3异常的分类Java中，异常由类来表示，异常类的父类是Throwable类。Throwable类有两个直接子类Error类和Exception类。Error类表示程序运行时较少发生的内部系统错误，程序员无法处理。Exception类表示程序运行时程序本身和环境产生的异常，可以捕获和处理。异常类继承结构如图13-3。13.4必备知识ThrowableObjectErrorExceptionSQLExceptionIOExceptionRuntimeException……16／2913.4.4标准异常类Exception类常用子类的继承关系如表13-3。13.4必备知识ThrowableObjectErrorExceptionSQLExceptionIOExceptionRuntimeException……17／2913.4.5异常的捕获与处理Java的异常捕获与处理是通过5个关键字来实现的：try、catch、finally、throw、throws。本任务的重点在学习try/catch/finally结构上。关键字try构成的try语句块执行可能产生异常的代码；关键字catch构成的catch语句块捕获异常，然后，对异常进行所需的处理；关键字finally构成的finally语句块完成一些资源释放、清理的工作，如关闭try程序块中所有打开的文件、断开网络连接。在异常处理中，经常使用异常对象的方法。使用getMessage()方法返回保存在某个异常中的描述字符串，使用printStackTrace()方法把调用堆栈的内容打印出来。关键字throw用于手动抛出异常、throws用于声明方法可能要抛出的各种异常，将在任务十四进行学习。13.4必备知识18／291.异常处理的语句结构try{//try语句块，可能产生异常的代码。}catch(异常类型异常引用变量){//catch语句块，处理异常的代码。捕获异常。}finally{//finally语句块，释放资源的代码。无论是否发生异常，代码都会执行。}在语句结构中，try和catch部分是必须的，并且catch部分可以有多个，finally语句块是可选项，可以没有。13.4必备知识19／292.异常处理的执行流程try语句块异常？catch语句块finally语句块有异常无异常异常处理的执行流程如图13-3。try语句块异常？catch语句块finally语句块有异常无异常13.4必备知识20／29从异常处理的执行流程图中，可以看出，当try语句块引发异常时，将会抛出异常对象，然后，在catch语句块中捕获异常对象，进行异常处理。如果无法捕获抛出的异常对象，则会发生错误，程序停止运行。如果try语句块没有引发异常，catch语句块将不执行。但是，无论有没有异常抛出，finally语句块总是被执行。注意：catch语句块中的异常处理代码中，不能访问由try语句块定义的对象，这是因为try语句块在异常处理代码开始执行之前已过期。13.4必备知识21／293.try/catch结构捕获异常try/catch结构是异常处理中最简洁、最核心的语句块，能够捕获异常，并进行必要的处理。关键字try和catch都不能省略。例如，在新生入学时使用的迎新系统中，输入新生的家庭电话号码。号码只能是数字组成，如果输入非数字，则产生异常。代码如下：packagecom.task13;importjava.util.Scanner;/***TryCatchException.java*实现try/catch*/publicclassTryCatchException{/***@paramargs*/publicstaticvoidmain(String[]args){Scannerin=newScanner(System.in);System.out.println(=========迎新系统=========);System.out.println(3新生报到);13.4必备知识22／29try{//try语句块，可能产生异常的代码System.out.println(请输入新生的家庭电话号码:);System.out.println((如,区号0523+号码81234567,输入052381234567));