JavaSE-14 异常处理

学习要点

使用try-catch-finally处理异常
使用throw、throws抛出异常
异常及其分类
log4j记录日志

异常

1 异常的定义

异常是指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。

2 程序中的异常

以下这段计算器代码是否存在问题？

public class Calculator {

    public static void main(String[] args) {

        Scanner in = new Scanner(System.in);

        System.out.print("请输入被除数:");

        int num1 = in.nextInt();

        System.out.print("请输入除数:");

        int num2 = in.nextInt();

        System.out.println(String.format("%d / %d = %d", num1, num2, num1

                / num2));

        System.out.println("感谢使用本程序！");

    }

}

使用已经学过的知识如何解决这个问题？

public class Calculator {

    public static void main(String[] args) {

        Scanner in = new Scanner(System.in);

        System.out.print("请输入被除数:");

        int num1 = in.nextInt();

        System.out.print("请输入除数:");

        int num2 = 0;

        if (in.hasNextInt()) {

            num2 = in.nextInt();

            if (0 == num2) { // 如果输入的除数是0

                System.err.println("输入的除数是0，程序退出。");

                System.exit(1);

            }

        } else {// 输入的除数不是整数

            System.err.println("输入的除数不是整数，程序退出。");

            System.exit(1);

        }

        System.out.println(String.format("%d / %d = %d", num1, num2, num1

                / num2));

        System.out.println("感谢使用本程序！");

    }

}

这样处理异常存在弊端：代码臃肿、花费大量精力“堵漏洞”、很难堵住所有“漏洞”。如何解决这个问题？使用Java异常处理机制！

异常处理

1 Java异常处理机制

Java编程语言使用异常处理机制为程序提供了错误处理的能力。

Java的异常处理是通过5个关键字来实现的：try、catch、 finally、throw、throws。

2 try-catch

语法结构

try{

//代码段1

}catch(异常类型 ex){

     //对异常进行处理的代码段

}

//代码段2

try-catch捕获异常的三种情况

代码段1没有捕获到异常，catch块中的代码不执行，执行代码段2
代码段1捕获到异常，产生异常对象，进行异常类型匹配，进入catch块中执行异常处理代码。处理完毕，继续执行代码段2。
代码段1捕获到异常，产生异常对象，异常对象不匹配，程序中断运行

在catch块中处理信息

1.自定义处理信息

System.err.println("出现错误：被除数和除数必须是整数， 除数不能为零。");

2.调用方法输出异常信息。异常对象常用的方法

方法名	说明
void printStackTrace()	输出异常的堆栈信息
String getMessage()	返回异常信息描述字符串，是printStackTrace()输出信息的一部分

3.常见异常类型

异常类型	说明
Exception	异常层次结构的父类
ArithmeticException	算术错误情形，如以零作除数
ArrayIndexOutOfBoundsException	数组下标越界
NullPointerException	尝试访问 null 对象成员
ClassNotFoundException	不能加载所需的类
IllegalArgumentException	方法接收到非法参数
ClassCastException	对象强制类型转换出错
NumberFormatException	数字格式转换异常，如把"abc"转换成数字

3 try-catch-finally

语法说明

是否发生异常都执行？
不执行的唯一情况：System.exit(1)

存在return的try-catch-finally

4 多重catch

try块中引发多种类型的异常

排列catch 语句的顺序：先子类后父类
发生异常时按顺序逐个匹配
只执行第一个与异常类型匹配的catch语句

执行流程示意图

5 问题和上机练习

问题1：try-catch块中存在return语句，是否还执行finally块，如果执行，说出执行顺序。

问题2：try-catch- finally块中， finally块唯一不执行的情况是什么？

上机练习

需求描述：

按照控制台提示输入1～5之间任一个数字，程序将输出相应的电影片名。
根据键盘输入进行判断。如果输入正确，输出对应电影名称。如果输入错误，给出错误提示。
不管输入是否正确，均输出“欢迎光临FOX影院”语句。

声明异常

如果在一个方法体中抛出了异常，如何通知调用者？

抛出异常

除了系统自动抛出异常外，有些问题需要程序员自行抛出异常。

Java异常分类

提问和上机练习

问题1：说出5个常见的运行时异常

问题2：throw与throws的区别是什么？

上机练习：使用throw抛出异常

需求描述：

定义Person类
在setAge(int age) 中对年龄进行判断，如果年龄介于1到100直接赋值，否则抛出异常。
在测试类中创建对象并调用setAge(int age)方法，使用try-catch捕获并处理异常。

log4j

1 日志（log）

主要用来记录系统运行中一些重要操作信息。
便于监视系统运行情况，帮助用户提前发现和避开可能出现的问题，或者出现问题后根据日志找到原因。

2 日志分类

SQL日志、异常日志、业务日志等等。

3 log4j

Log4j是Apache的一个开源项目，是一个非常优秀的开源日志记录工具。

控制日志的输出级别
控制日志信息输送的目的地是控制台、文件等
控制每一条日志的输出格式

4 使用log4j的步骤

第一步：项目创建lib目录，放入log4j的jar文件

第二步：在src目录下创建log4j.properties文件

第三步：配置日志信息

### 设置Logger输出级别和输出目的地 ###

#日志记录器输出级别：fatal > error > warn > info >debug#

log4j.rootLogger=debug, stdout,logfile

### 把日志信息输出到控制台 ###

#日志信息输出到控制台#

log4j.appender.stdout=org.apache.log4j.ConsoleAppender

#信息打印到System.err上 #

log4j.appender.stdout.Target=System.err

#指定日志布局类型#

log4j.appender.stdout.layout=org.apache.log4j.SimpleLayout

### 把日志信息输出到文件：etc.log ###

#日志信息写到文件中 #

log4j.appender.logfile=org.apache.log4j.FileAppender

#指定日志输出的文件名#

log4j.appender.logfile.File=etc.log

#指定转换模式#

log4j.appender.logfile.layout=org.apache.log4j.PatternLayout

#指定日志布局类型#

log4j.appender.logfile.layout.ConversionPattern=

%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss} %l %F %p %m%n

第四步：使用log4j记录日志文件

public class Log4jDemo {

    // 创建Logger对象

    private static Logger logger = Logger.getLogger(Log4jDemo.class.getName());

    public static void main(String[] args) {

        try {

            Scanner in = new Scanner(System.in);

            System.out.print("请输入被除数:");

            int num1 = in.nextInt();

            System.out.print("请输入除数:");

            int num2 = in.nextInt();

            System.out.println(String.format("%d / %d = %d", num1, num2, num1

                    / num2));

        } catch (Exception e) {

            logger.error("出现异常", e);// 记录日志

        } finally {

            System.out.println("感谢使用本程序！");

        }

    }

}

5 上机练习

需求描述：使用log4j输出日志到控制台和文件。

按照控制台提示输入被除数和除数
如果除数为0，在控制台输出日志信息，在文件中记录日志信息，包括完整的异常堆栈信息。