Ch11JAVA 的例外處理

Ch11JAVA的例外處理 物件導向程式設計(2)

大綱 • Java的例外處理 • 例外處理的程式敘述 • 丟出例外 • 自訂Exception類別

Java的例外處理 • Java語言的「例外」（Exception）是指產生了例外物件，這是一種例外事件，在程式執行時，發生不正常執行狀態時所產生事件的物件，「例外處理」（Handling Exceptions）就是在處理這些例外事件。 • 例外處理的目的是為了讓程式能夠更「強壯」（Robust），當程式遇到不尋常情況，也不會造成程式「崩潰」（Crashing），進而導致整個系統當機。

例外處理的架構-說明 • Java的例外處理架構是一種您丟我撿的架構，當JVM執行Java程式有錯誤發生時，就會產生例外物件，有了例外，JVM開始尋找是否有方法可以處理。 • 一種是在方法上加上例外處理的程式敘述來處理例外（在第13-2節說明）。 • 或是將例外丟給其它方法來處理（在第13-3節說明）。

例外處理的架構-圖例

例外處理的架構-過程 • 在執行Java程式時，從main()方法呼叫methodA()方法，接著呼叫methodB()方法，最後呼叫methodC()方法，呼叫過程是存入稱為「呼叫堆疊」（Call Stack），這是一種先進後出的資料結構，用來儲存呼叫方法的狀態資料，以便返回還原成呼叫時的狀態。 • 當methodC()方法發生錯誤產生例外物件A，JVM倒過來找尋方法是否擁有例外處理，首先是methodC()和methodB()，因為沒有例外處理，所以例外會傳遞給methodA()，在此方法擁有例外處理A，所以可以處理例外物件A。

Throwable類別-說明 • 在Java產生的例外物件屬於Throwable類別或其子類別的實例，Throwable類別擁有2個直接繼承的子類別，如下所示： • Error類別：其子類別屬於JVM的嚴重錯誤，這種錯誤會導致程式終止執行，所以並沒有辦法使用例外處理來處理這種錯誤。 • Exception類別：其子類別是各種例外物件，也是例外處理可以處理的部分，事實上，部分例外物件也是一種錯誤，只是錯誤沒有嚴重到需要終止程式執行，例外處理就是在防止程式終止執行，並且作一些補救操作。

Throwable類別-說明 • Exception類別擁有子類別RuntimeException，在此類別的子類別是一些常見的例外，如下表所示：

例外處理的程式敘述-區塊架構 • Java語言例外處理程式敘述分為try、catch、finally三個程式區塊，可以處理特定的例外物件，如下所示： try { ……… } catch(ExceptionType e) { // 例外處理 ……… } finally { ……… }

例外處理的程式敘述-try程式區塊 try程式區塊 • 在try區塊的程式碼檢查是否產生例外，當例外產生時，就會丟出指定例外類型的物件。

例外處理的程式敘述-catch程式區塊 catch程式區塊 • 在try程式區塊的程式碼如果丟出例外，Java程式需要準備一到多個catch程式區塊處理不同類型的例外，傳入參數e是例外類型的物件（繼承自Throwable類別），可以取得例外的相關資訊，其相關方法如下表所示：

範例1:例外處理_除以零 • b1.addActionListener(new ActionListener() • { public void actionPerformed(ActionEvent evt) • { • String s1 = t1.getText(); • int i1 = Integer.parseInt(s1); • int i2 = Integer.parseInt(t2.getText()); • int ans = i1 / i2; • t3.setText(Integer.toString(ans)); • } • } );

範例1(續) • b1.addActionListener(new ActionListener() • { public void actionPerformed(ActionEvent evt) • { • try • { • String s1 = t1.getText(); • int i1 = Integer.parseInt(s1); • int i2 = Integer.parseInt(t2.getText()); • int ans = i1/i2; • t3.setText(Integer.toString(ans)); • } • catch(ArithmeticException e) • { • t3.setText(e.getMessage()); • } • } • } );

例外處理的程式敘述-finally程式區塊 finally程式區塊 • finally程式區塊可有可無，主要是用來執行程式善後，不論例外是否產生，都會執行此區塊的程式碼。

同時處理多種例外 • 在Java程式的try/catch/finally程式敘述，可以使用多個catch程式區塊來同時處理多種例外物件，如下所示： try{ } catch( ArithmeticException e ) { ……… } catch( ArrayIndexOutOfBoundsException e ) { ……… } finally { }

使用throw程式敘述-說明 • Java程式碼可以使用throw指令丟出例外，其語法如下所示： throw ThrowableObject; • 上述ThrowableObject是繼承自Throwable類別的物件，表示丟出例外物件。

使用throw程式敘述-範例 • 例如：在Java程式丟出ArithmeticException例外物件，如下所示： throw new ArithmeticException("值為0"); • 上述程式碼使用new運算子建立例外物件，建構子參數是讓getMessage()方法取得的例外說明字串。

範例2:方法本身丟出例外 • public class Ch12_04 • { // 主程式 • public static void main(String[] args) • { // 例外處理程式敘述 • try // 取得參數字串 • { int value = Integer.parseInt(args[0]); • if ( value == 0 ) • // 丟出ArithmeticException例外 • throw new ArithmeticException("值為0"); • } • catch( ArithmeticException e ) • { // 處理ArithmeticException例外 • System.out.println("例外說明: "+e.getMessage()); • System.out.print("例外原因: "); • e.printStackTrace(); • } • finally • { System.out.println("錯誤處理結束"); } • } • }

在方法丟出例外 • 在某些情況，雖然方法會產生例外，但是我們並不希望在此方法建立例外處理（通常是為了集中處理例外事件），此時，可以將例外丟出，讓呼叫此方法的其它方法接手處理例外，如下所示： static double cal(double a,double b,double c) throws IllegalArgumentException { ……… throw new IllegalArgumentException( "c不能是0!"); ……… }

public class Ch12_05 { // 類別方法: 計算a*b/c的值 static double cal(double a, double b, double c) throws IllegalArgumentException { double value; if ( c == 0 ) { // 丟出IllegalArgumentException例外 throw new IllegalArgumentException("c不能是0!"); } else { value = a*b/c; if ( value < 0 ) { // 丟出IllegalArgumentException例外 throw new IllegalArgumentException("運算結果小於0"); } } return value; } // 主程式 public static void main(String[] args) { double result; try // 取得參數值 { double a = Double.parseDouble(args[0]); double b = Double.parseDouble(args[1]); double c = Double.parseDouble(args[2]); result = cal(a, b, c); // 呼叫方法 System.out.println("計算結果: " + result); } catch( IllegalArgumentException e ) { // 處理IllegalArgumentException例外 System.out.println("例外說明: "+e.getMessage()); System.out.print("例外原因: "); e.printStackTrace(); } catch( ArrayIndexOutOfBoundsException e ) { System.out.println(e.getMessage()); e.printStackTrace(); } } } 範例3:在方法丟出例外,由別的呼叫者處理

自訂Exception類別 • 在Java程式除了使用現成Exception類別的例外，也可以自訂Exception類別建立應用程式所需的例外類別，如下所示： class UserException extends Exception { int data; public UserException(int data) { this.data = data; } public String getMessage() { return ("錯誤! 出價太多次: " + data); } }

// 自訂Exception類別, 繼承Exception類別 class UserException extends Exception { // 變數宣告 int data; // 建構子 public UserException(int data) { this.data = data; } // 覆寫getMessaeg()方法 public String getMessage() { return ("錯誤! 出價太多次: " + data); } } // 主程式類別 public class Ch12_06 { // 主程式 public static void main(String[] args) { try { int i; for ( i = 0; i < 5; i++ ) { if (i == 3) // 丟出自訂的例外 throw new UserException(3); System.out.println("出價次數: " + i); } } catch( UserException e) { // 處理自訂的例外 System.out.println("例外說明: "+e.getMessage()); System.out.print("例外原因: "); e.printStackTrace(); return; } finally { System.out.println("錯誤處理結束!"); } System.out.println("程式結束!"); } } 範例4:自訂Exception類別

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