10.2.2 异常类的继承体系

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10.2.2 异常类的继承体系

当Java运行时环境接收到异常对象后，会依次判断该异常对象是否是catch块后异常类或其子类的实例，如果是，Java运行时环境将调用该catch块来处理该异常；如果不是，则再次拿该异常对象和下一个catch块里的异常类进行比较。Java异常捕获流程示意图如图10.1所示。

这里有一张图片

当程序进入负责异常处理的catch块时，系统生成的异常对象ex将会传给catch块后的异常形参，从而允许catch块通过该对象来获得异常的详细信息。

从图10.1中可以看出，try块后可以有多个catch块，这是为了针对不同的异常类提供不同的异常处理方式。当系统发生不同的意外情况时，系统会生成不同的异常对象，Java运行时就会根据该异常对象所属的异常类来决定使用哪个catch块来处理该异常。

通过在try块后提供多个catch块可以无须在异常处理块中使用if、switch判断异常类型，但依然可以针对不同的异常类型提供相应的处理逻辑，从而提供更细致、更有条理的异常处理逻辑。

出现异常时只会执行多个catch块中的一个

从图10.1中可以看出，在通常情况下，如果try块被执行一次，则try块后只有一个catch块会被执行，绝不可能有多个catch块被执行。除非在循环中使用了continue开始下一次循环，下一次循环又重新运行了try块，这才可能导致多个catch块被执行，但对应其中一次循环还是只会有一个catch块被执行。

不可省略try块和catch块后面的花括号

try块与if语句不一样，try块后的花括号{...}不可以省略，即使try块里只有一行代码，也不可省略这个花括号。与之类似的是， catch块后的花括号({...})也不可以省略。

try块中声明的变量只在该try块中有效

try块里声明的变量是代码块内局部变量，它只在try块内有效，在catch块中不能访问该变量。

Java提供了丰富的异常类，这些异常类之间有严格的继承关系，图10.2显示了Java常见的异常类：

这里有一张图片

从图10.2中可以看出，Java把所有的非正常情况分成两种：异常( Exception)和错误(Error)，它们都继承Throwable父类。

错误

错误Error，一般是指与虚拟机相关的问题，如系统崩溃、虚拟机错误、动态链接失败等，这种错误无法恢复或不可能捕获，将导致应用程序中断。通常应用程序无法处理这些错误，因此应用程序不应该试图使用catch块来捕获Error对象。在定义该方法时，也无须在其throws子句中声明该方法可能抛出Error及其任何子类。下面看几个简单的异常捕获例子。

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public class DivTest
{
    public static void main(String[] args)
    {
        try
        {
            int a = Integer.parseInt(args[0]);
            int b = Integer.parseInt(args[1]);
            int c = a / b;
            System.out.println("您输入的两个数相除的结果是：" + c );
        }
        catch (IndexOutOfBoundsException ie)
        {
            System.out.println("数组越界：运行程序时输入的参数个数不够");
        }
        catch (NumberFormatException ne)
        {
            System.out.println("数字格式异常：程序只能接受整数参数");
        }
        catch (ArithmeticException ae)
        {
            System.out.println("算术异常");
        }
        catch (Exception e)
        {
            System.out.println("未知异常");
        }
    }
}

上面程序针对IndexOutOfBoundsException、 NumberFormatException、 ArithmeticException类型的异常，提供了专门的异常处理逻辑。Java运行时的异常处理逻辑可能有如下几种情形。

  • 如果运行该程序时输入的参数不够，将会发生数组越界异常，Java运行时将调用IndexOutOfBoundsException对应的catch块处理该异常。
  • 如果运行该程序时输入的参数不是数字，而是字母，将发生数字格式异常，Java运行时将调用NumberFormatException对应的catch块处理该异常。
  • 如果运行该程序时输入的第二个参数是0，将发生除0异常，Java运行时将调用ArithmeticException对应的catch块处理该异常。
  • 如果程序运行时出现其他异常，该异常对象总是Exception类或其子类的实例，Java运行时将调用Exception对应的catch块处理该异常。

上面程序中的三种异常，都是非常常见的运行时异常，读者应该记住这些异常，并掌握在哪些情况下可能出现这些异常。

常见运行时异常

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IndexOutOfBoundsException
NumberFormatException
ArithmeticException

NullPointerException

什么时候会引发NullPointerException异常

当试图调用一个null对象的实例方法或实例变量时，就会引发NullPointerException异常。

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import java.util.*;

public class NullTest
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Date d = null;
        try
        {
            System.out.println(d.after(new Date()));
        }
        catch (NullPointerException ne)
        {
            System.out.println("空指针异常");
        }
        catch(Exception e)
        {
            System.out.println("未知异常");
        }
    }
}

上面程序针对NullPointerException异常提供了专门的异常处理块。上面程序调用一个null对象的after()方法，这将引发NullPointerException异常，Java运行时将会调用NullPointerException对应的catch块来处理该异常；如果程序遇到其他异常，Java运行时将会调用最后的catch块来处理异常。

先捕获小异常 再捕获大异常

正如在前面程序所看到的，程序总是把对应Exception类的catch块放在最后，这是为什么呢？想下图10.1所示的Java异常捕获流程，读者可能明白原因：

如果把Exception类对应的catch块排在其他catch块的前面，Java运行时将直接进入该catch块(因为所有的异常对象都是Exception或其子类的实例)，而排在它后面的catch块将永远也不会获得执行的机会。

实际上，进行异常捕获时不仅应该把Exception类对应的catch块放在最后，而且所有父类异常的catch块都应该排在子类异常catch块的后面(简称：先处理小异常，再处理大异常)，否则将出现编译错误。看如下代码片段：

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try
{
    ...
}
catch(RuntimeException e)
{
    //代码1
    System.out.println("运行时异常"); 
}
catch(NullPointerException e)
{
    // 代码2 
    System.out.println("空指针异常");
}

上面代码中有两个catch块，前一个catch块捕获RuntimeException异常，后一个catch块捕获NullPointerException异常，编译上面代码时将会在 代码2 处出现已捕获到异常java.lang.NullPointerException的错误，因为 代码1 处的RuntimeException已经包括了NullPointerException异常，所以 代码2 处的catch块永远也不会获得执行的机会。

注意
异常捕获时，一定要记住先捕获小异常，再捕获大异常。