“Java 语言程序设计实验 2023秋季”实验报告 异常类

实验报告四 异常类

一、实验目的及要求

1. 实验目的：掌握异常类中的try-catch语句和自定义异常类，熟悉并学会自定义异常对象的方法，对程序运行中出现的各种异常进行处理。

2. 实验要求：清楚try-catch语句和自定义异常类在错误产生时的程序控制流程，要求会自定义异常类的方法，对程序运行时可能出现的问题进行处理，给出产生异常情况下的具体操作。

3. 上机实验内容：使用try-catch语句来处理异常，将可能出现的异常操作放在try-catch语句的try部分，将发生异常后的处理放在catch部分，让程序有机会对错误作出处理。同时，编写程序扩展Exception类定义自己的异常类，然后规定哪些方法产生这样的异常。在定义具体类声明一个方法时使用throws关键字声明要产生的若干个异常，并在该方法的方法体中具体给出产生异常的操作，让程序转向对异常进行处理，最后完成实验报告。

二、实验环境

1. 硬件要求：计算机一台

2. 软件要求：Windows操作系统，使用Java语言，集成开发环境不限，建议使用如Eclipse、MyEclipse或IntelliJ IDEA等。

三、实验内容

1. 基本概念

1.1 异常定义

• 异常是运行程序的过程中产生的异常情况。
• 异常的情况是指程序在运行过程中，可能由于外界条件的变更（不设想的不一致）导致出现错误的情况（如数据库连接）。
• 异常不同于常态，在程序运行过程中，有错误产生，把这种错误的状态称为异常。但是开发过程中，语法错误和逻辑错误不属于异常。
• 出现异常时，Java会阻止当前的方法，中断执行程序的指令流。为了更好的错误，我们必须使用异常类。

1.2 出现异常的原因

• Java内部出现的错误，由jvm虚拟机产生的异常。这种一般属于error类，我们处理不了（关机重启），交给jvm自行处理。
• 编写代码时产生的错误，就像算法异常，空指针异常等。这种属于Exception类，我们可以根据报错原因，修改错误。
• 手动throw异常，提示使用者一些信息。

1.3 异常产生的过程

• 运行或编译时产生异常。例如数组下标越界,空指针异常等。
• JVM会自动创建对应异常类的对象,例如new 。ArrayIndexOutOfBoundsException()。
• 异常类需要在代码中声明抛出。例如函数声明使用throws关键字声明可能抛出的异常类。
• 当前方法无法处理异常,会将异常对象传给调用该方法的上一级方法。如果一直无法处理会传给main()方法。
• main()方法也无法处理,会将异常对象传给JVM。
• JVM收到异常后,会打印异常的类名、详细消息和发生异常的代码位置到控制台。例如:Exception in thread “main” java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: Index 3 out of bounds for length 3at Test.main(Test.java:5)
• 然后JVM会终止程序的运行,退出程序。

1.4 Java异常和错误的概念

• Throwable是所有错误或异常的超类,下分Error和Exception两大类。
• error错误是Java内部产生的错误，程序无法处理，如：Virtual MachineError（虚拟机运行错误）、NoClassDefFoundError（类定义错误），堆栈溢出。
• Exception异常是程序运行时出现的错误。可以通过报错类型进行修改错误。Exception异常可以分为checkedexception(受检异常）和uncheckedexception(不受检异常）。受检异常发生在编译期间，必须对异常情况进行处理，要么用try…catch要么使用throw。否则编译不通过。不受检异常发生在运行期间，这个时候需要根据报错提示解决。

1.5 捕获异常的组合方式

• try catch finally组合：检测异常，并传递给catch处理，并在finally中进行资源释放。
• try catch组合 : 对代码进行异常检测，并对检测的异常传递给catch处理。对异常进行捕获处理。
• 一个try 多个catch组合 : 对代码进行异常检测，并对检测的异常传递给catch处理。对每种异常信息进行不同的捕获处理。 注意:这种异常处理方式，要求多个catch中的异常不能相同，并且若catch中的多个异常之间有子父类异常的关系，那么子类异常要求在上面的catch处理，父类异常在下面的catch处理。
• try finally 组合: 对代码进行异常检测，检测到异常后因为没有catch，所以一样会被默认jvm抛出。异常是没有捕获处理的。但是功能所开启资源需要进行关闭，所有finally。只为关闭资源。
  1.6 异常的处理的两种方式
  在Java中对于程序可能出现的检查时异常，要么用try…catc