Java 异常处理及其应用（相关java教程)

1、  Java 异常处理引出

假设您要编写一个 Java 程序，该程序读入用户输入的一行文本，并在终端显示该文本。
程序如下：

1 import java.io.*; 2 public class EchoInput { 3      public static void main(String args[]){ 4          System.out.println("Enter text to echo:"); 5          InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in); 6          BufferedReader inputReader = new BufferedReader(isr); 7          String inputLine = inputReader.readLine(); 8          System.out.println("Read:" + inputLine); 9   } 10 }

分析上面的代码，在 EchoInput 类中，第 3 行声明了 main 方法；第 4 行提示用户输入文本；第 5、6 行设置 BufferedReader 对像连接到 InputStreamReader，而 InputStreamReader 又连接到标准输入流 System.in；第 7 行读入一行文本；第 8 行用标准输出流 System.out 显示出该文本。
表面看来上面的程序没有问题，但实际上，EchoInput 类完全可能出现问题。要在调用第 7 行的 readLine 方法时正确读取输入，这几种假设都必须成立：假定键盘有效，键盘能与计算机正常通信；假定键盘数据可从操作系统传输到 Java 虚拟机，又从 Java 虚拟机传输 inputReader。
大多数情况下上述假设都成立，但不尽然。为此，Java 采用异常方法，以应对可能出现的错误，并采取步骤进行更正。在本例中，若试图编译以上代码，将看到以下信息：

Exception in thread "main" java.lang.Error: Unresolved compilation problem:     Unhandled exception type IOException     at EchoInput.main(EchoInput.java:7)

从中可以看到，第 7 行调用 readLine 方法可能出错：若果真如此，则产生 IOException 来记录故障。编译器错误是在告诉您，需要更改代码来解决这个潜在的问题。在 JDK API 文档中，可以看到同样的信息。我们可以看到 readLine 方法，如图 1 所示。
图 1. BufferedReader 类的 readLine 方法的 JDK API 文档


由图 1 可知，readLine 方法有时产生 IOException。如何处理潜在的故障？编译器需要“捕获”或“声明”IOException。
“捕获 (catch)”指当 readLine 方法产生错误时截获该错误，并处理和记录该问题。而“声明 (declare)”指错误可能引发 IOException，并通知调用该方法的任何代码：可能产生异常。
若要捕获异常，必须添加一个特殊的“处理代码块”，来接收和处理 IOException。于是程序改为如下：

1 import java.io.*; 2 public class EchoInputHandle { 3      public static void main(String args[]){ 4          System.out.println("Enter text to echo:"); 5          InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in); 6          BufferedReader inputReader = new BufferedReader(isr); 7          try{ 8              String inputLine = inputReader.readLine(); 9              System.out.println("Read:" + inputLine); 10          } 11          catch(IOException exc){ 12              System.out.println(“Exception encountered: ” + exc); 13          } 14      } 15 }

新添的代码块包含关键字 try 和 catch（第 7,10,11,13 行），表示要读取输入。若成功，则正常运行。若读取输入时错误，则捕获问题（由 IOException 对象表示），并采取相应措施。在本例，采用的处理方式是输出异常。
若不准备捕获 IOException，仅声明异常，则要特别指定 main 方法可能出错，而且特别说明可能产生 IOException。于是程序改为如下：

1 import java.io.*; 2 public class EchoInputDeclare { 3      public static void main(String args[]) throws IOException{ 4          System.out.println("Enter text to echo:"); 5          InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in); 6          BufferedReader inputReader = new BufferedReader(isr); 7          String inputLine = inputReader.readLine(); 8          System.out.println("Read:" + inputLine); 9   } 10 }

 
从上面的这个简单的例子中，我们可以看出异常处理在 Java 代码开发中不能被忽视。
Java 异常以及异常处理
可将 Java 异常看作是一类消息，它传送一些系统问题、故障及未按规定执行的动作的相关信息。异常包含信息，以将信息从应用程序的一部分发送到另一部分。
编译语言为何要处理异常？为何不在异常出现位置随时处理具体故障？因为有时候我们需要在系统中交流错误消息，以便按照统一的方式处理问题，有时是因为有若干处理问题的可能方式，但您不知道使用哪一种，此时，可将处理异常的任务委托给调用方法的代码。调用者通常更能了解问题来源的上下文，能更好的确定恢复方式。
图 2 是一个通用消息架构。

图 2. 通用消息架构

从上图可以看出，必定在运行的 Java 应用程序的一些类或对象中产生异常。出现故障时，“发送者”将产生异常对象。异常可能代表 Java 代码出现的问题，也可能是 JVM 的相应错误，或基础硬件或操作系统的错误。
异常本身表示消息，指发送者传给接收者的数据“负荷”。首先，异常基于类的类型来传输有用信息。很多情况下，基于异常的类既能识别故障本因并能更正问题。其次，异常还带有可能有用的数据（如属性）。
在处理异常时，消息必须有接收者；否则将无法处理产生异常的底层问题。
在上例中，异常“产生者”是读取文本行的 BufferedReader。在故障出现时，将在 readLine 方法中构建 IOException 对象。异常“接收者”是代码本身。EchoInputHandle 应用程序的 try-catch 结构中的 catch 块是异常的接收者，它以字符串形式输出异常，将问题记录下来。