[Day25] CH12：凡事总有例外——例外处理

还记得我们在学习条件判断时写过两数相除的程序吗？那时候遇到除数为 0 时，我们是使用 if 来判断，但如果今天发生其他错误，像是输入值不是数字那怎麽办呢？好在 Java 提供了例外（Exception）处理机制，协助我们捕捉程序执行时的错误，在例外发生时，可以加入相对应的措施，使程序可以正常结束，今天我们就要很粗浅的认识例外处理。

看到之前第一个两数相除的程序，试试看如果除数为 0 会发生什麽事。

import java.util.Scanner;

public class Division3 {
    public static void main(String[] args){
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.print("Enter first number: ");
        int num1 = sc.nextInt();
        System.out.print("Enter second number: ");
        int num2 = sc.nextInt();
        int quotient = num1 / num2;
        System.out.printf("Quotient: %d%n", quotient);
        sc.close();
    }
}

Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero
    at Division3.main(Division3.java:11)

果不其然发生错误了！Java 告诉你发生了 ArithmeticException，/ by zero 指出例外是因为试图除以 0 而发生。 Java 不允许整数运算除以 0，当发生此情形时，就会抛出 ArithmeticException。但如果是浮点数的话则会出现其他答案，大家可以试试看。除此之外，我们还可以看到在第 11 行（quotient = num1 / num2;）的地方时例外的抛出点。

我们再试试看如果除数不为数字会发生什麽事。

Exception in thread "main" java.util.InputMismatchException
    at java.base/java.util.Scanner.throwFor(Scanner.java:939)
    at java.base/java.util.Scanner.next(Scanner.java:1594)
    at java.base/java.util.Scanner.nextInt(Scanner.java:2258)
    at java.base/java.util.Scanner.nextInt(Scanner.java:2212)
    at Division3.main(Division3.java:10)

这次发生了 InputMismatchException，从最後一行看出发生例外的地方在第 10 行，再往上看可以发现例外是发生在 nextInt 方法。

那我们要怎麽解决呢？首先来认识例外处理的语法：

try{
    //检查是否有例外产生，若有就丢出例外
}
catch(例外类型 e){
    //处理不同例外类型，可有多个 catch 区块
}
finally{
    //可有可无，用来善後工作，无论例外是否产生皆会执行
}

只要有 try 就需要有 catch，finally 则不一定要有。

我们将以上程序改成若发生例外，则持续输入，直到成功运算为止。

import java.util.InputMismatchException;
import java.util.Scanner;

public class Division3 {
    public static void main(String[] args){
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        boolean flag = true;    //判断是否需要继续读入
        do{
            try{
                System.out.print("Enter first number: ");
                int num1 = sc.nextInt();
                System.out.print("Enter second number: ");
                int num2 = sc.nextInt();
                int quotient = num1 / num2;
                System.out.printf("Quotient: %d%n",quotient);
                flag = false;
                sc.close();
            }
            catch(InputMismatchException inputMismatchException){
                System.err.printf("%nException: %s%n", inputMismatchException);
                sc.nextLine();  //忽略错误的输入
                System.out.println("Please enter integers.");
                System.out.println();
            }
            catch(ArithmeticException arithmeticException){
                System.err.printf("%nException: %s%n", arithmeticException);
                System.out.println("除数不得为 0");
                System.out.println();
            }
        }while(flag);
    }
}

首先将 InputMismatchException 类别汇入，ArithmeticException 类别不需要汇入。一开始宣告了 flag 判断是否需要继续读入，若是发生例外则 flag 始终为 true，继续读入，直到输入值为有效值为止。

由上述的例子可以看到，一个 try 能有多个 catch，在输入不为数字时，nextInt 方法就会抛出 InputMismatchException，而当除数为 0 时，在两数相除时就会抛出 ArithmeticException。在 catch 中，可以看到使用了 System.err 来输出错误讯息，而因为 flag 为 true 程序会继续执行。

内建例外

在 Java 中属於 Throwable 类别，其子类别分为以下两种：

• Error 类别

  专门用來处理严重影响程序执行的错误，通常不会设计程序码去捕捉。

• Exception 类别

  包含有一般性的例外，这些例外通常在捕捉到之後便可做妥善的处理，我们将之称为例外，这些類别则称为例外類别，以下为常见的例外：

除了内建例外，我们也可以自订例外，但这里我们并不会继续介绍，例外处理若要全部介绍完可能需要三天三夜 XD，不过因为时间有限，所以本教学就只介绍到这里，让初学者可以简单认识例外并使用，剩下的时间我们会认识更多东西。