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例外狀態的處理

一個程式在執行時，可能會有許多不正常或例外的狀態需要處理。 例如：網路突然斷線、插入了錯誤的光碟、使用 0 為除數或陣列的 index 值超出了範圍等等。 為了讓處理這些例外狀況的程式碼與主程式不混在一起， Java 使用 了try、catch 將主程式與處理例外狀況的程式碼分開。

try {
  // ... 程式的主要邏輯在此，
  // ... 執行時可能會產生IO Exception
} catch (IOException e) {
  // 處理IO Exception的程式碼，例如：
  e.printStackTrace();
  System.out.println(e);
  // ...
}

為了能區分不同種類的 Exception， Java 也將 Exception 以繼承的方式分類。 例如以下的三個 Exception 類別：

Exception
   |
   V
IOException
   |
   V
FileNotFoundException

其中 Exception 涵蓋所有的 Exception， 而 FileNotFoundException 則指定 file not found 這種狀況。

try 之後，可以 catch 許多的例外。例如：

try {
  // ...
  // ...
} catch (FileNotFoundException e) {
  System.out.println("檔案不存在");
} catch (IOException e) {
  System.out.println("發生輸出入錯誤");
}

然而，catch 的出現的次序必須與各個 exception 類別的繼承次序配合。 繼承層次低的類別要先出現，繼承層次高的後出現。 例如：以下這個錯誤的寫法：

try {
  // ...
  // ...
} catch (IOException e) {
  System.out.println("發生輸出入錯誤");
} catch (FileNotFoundException e) {
  System.out.println("檔案不存在");
}

System.out.println("檔案不存在") 便不可能被執行到，因為 FileNotFoundException 也是 IOException 的一種。所以會先被IOException 抓到。

以下是一個讀取輸入資料檔的範例：

import java.io.*;
import java.util.*;

public class ReadFile {
  public static void main(String args[]) {
        try {
          FileInputStream stream = new FileInputStream("xx.part");
          InputStreamReader reader = new InputStreamReader(stream);
          BufferedReader breader = new BufferedReader(reader);
          String record;
          String nameString;
          int grade;
          while ((record = breader.readLine()) != null) {
                StringTokenizer tokens = new StringTokenizer(record);
                nameString = tokens.nextToken();
                grade = Integer.parseInt(tokens.nextToken());
                System.out.println(nameString + "  " + grade);
          }
          stream.close();
        }
        catch (FileNotFoundException e) {
          System.out.println(e);
        } catch (IOException e) {
          System.out.println(e);
        }
  }
}

由以上的範例可以看出，try 與 catch 之間是程式的正常邏輯。當在讀取檔案時發生例外時，程式的執行則自動的跳到 catch 中執行。至於是跳到那個 catch，則要看是 FileNotFoundException 還是其他的 IOException 而定。

以下則是一個將 while 放在 try、catch 之外，並且利用一個 tryAgain 的變數讓一個程式可以不斷的請使用者放入磁片，直到放正確才繼續處理的程式。

import java.io.*; import java.util.*;

public class ReadData {

public static void readFile(String fileName) {

boolean tryAgain = true; while (tryAgain) {

try {

tryAgain = false; // // 讀檔成功之後的程式碼 //

} catch (FileNotFoundException e) {

tryAgain = true;

} catch (IOException e) {

System.out.println(e);

}

}

}

}

其他常見的 Exception 類別還有：ArrayIndexOutOfBoundsException, ArithmeticException 等。當 Exception 發生時，也可以使用 System.exit(0) 結束程式的執行。例如：

catch (IOException e) {
  System.exit(0);
}

除了 try, catch 外，finaly 子句是用來寫在例外或沒有例外發生時都需要執行的程式碼。其語法如下：

try {
  // ...
}
catch (exception-class name e) {
  // ...
}
finally {
  // ...
}

除了使用 Java 內建的數個 Exception 類別。程式設計師也可以依據程式的需要，自行定義 Exception 的子類別：

public class StrangeDataException extends Exception {
}

以上的 StrangeDataException 是一個 Exception 的子類別。定義好之後，便可以在 try 子句內使用 new 與 throw 來產生一個 exception:

try {
  // ...
  if (...) { // someting-wrong
        throw (new StrangeDataException()) ;
  } else {
        ...  // 正常處理
  }
}
catch (StrangeDataException e) {
  // e 是一個 StrangeDataException 的物件
  //
  // 處理 StrangeDataException 發生時的程式碼
  //
}

以下這個範例則是在產生 StrangeDataException 物件時，透過有參數的 constructor 將例外處理時所需要的資料傳入的範例：

// ...
public class StrangeDataException extends Exception {
  // 某個類別 obj;
  StrangeDataException(某個類別 o, ...) {
    obj = o;
  }
  handleStrangeData（...）{
    // ...
  }
}

// ...

try {
  // ...
  if (...) { // someting-wrong
    throw (new StrangeDataException(objx, ...)) ;
  } else {
    // ... 正常處理
  }
}
catch (StrangeDataException e) {
  // e 是一個StrangeDataException的物件
  // ...
  // 呼叫發生 StrangeDataException 的處理方法
  e.handleStrangeData（...）
  // ...
}