Java拋出例外

無論我們走到哪裡，不可預測的事件都在等著我們。地震、人們的非理性行為、隕石……或更簡單的事——燈泡燒壞、銀行卡消磁、汽油表壞了。我們無法阻止不可預測的事件發生，但我們至少可以為它們做好部分準備。也就是說，我們必須準備一定的機制來應對。在程式設計領域，特別是在Java語言中，阻止程式正常運作的事件稱為異常，而防止程式崩潰的機制稱為異常處理。因此，當程式中發生意外事件（例如除以零）時，它應該「拋出」異常。異常處理是Java程式設計的一個重要方面，它可以幫助開發人員管理程式執行期間​​可能發生的錯誤和異常。在本文中，我們將重點討論異常處理的基本概念之一：Java throw關鍵字以及如何使用它來引發異常。

Java 中的異常是什麼？

異常是在程式執行期間​​發生的破壞程序指令正常流程的事件。當發生異常時，程式執行會停止，並在控制台上顯示錯誤訊息。在Java中，有兩種​​類型的異常：受控異常和非受控異常。檢查異常在編譯時進行檢查，編譯器確保它們被呼叫方法捕獲或聲明。另一方面，未檢查的異常在編譯時不會被檢查，並且它們可以被捕獲或不被捕獲。下面是一個可能發生錯誤但編譯器會跳過它的程式碼範例。

public class Factorial {
   public static long getFactorial(final int number) {
           long fact = 1;
           for (int i = 1; i <= number; i++) {
               fact = fact * i;
           }
           return fact;
   }

   public static void main(String[] args) {
       System.out.println(getFactorial(-5));
       System.out.println(getFactorial(21));

   }

}

這是程式的輸出： 程序正確退出，但產生了錯誤的結果。在第一種情況下，因為函數參數為負數，且階乘不適用於負數。在第二種情況下，結果是錯誤的，因為數字太大，無法在 long 類型的範圍內計算其階乘。這是另一個例子。讓我們寫一個程序，將一個數字除以另一個數字。

public class DivisionExample {

       public static void main(String[] args) {
           int a = 10;
           int b = 0;
           int result = divide(a, b);
           System.out.println(result);
       }

       public static int divide(int a, int b) {
           return a / b;
       }
}

在此範例中，由於變數 b 為零，因此將引發ArithmeticException 。但是，此錯誤未處理，因此程式會以錯誤狀態退出。

Java中如何拋出例外

在Java中，異常也是對象，因此拋出異常就像創建一個新的Exception對像一樣。程式中使用 throw 語句拋出異常。通常，這兩個操作（物件建立和拋出異常）合併為一個：

 throw new Exception("error…");

Java 中的throw 關鍵字用於當發生程式在執行時無法處理的錯誤或異常情況時，從方法或程式碼區塊中拋出異常。程式流程被重定向到最近的 catch 區塊。該區塊可以管理異常。

“throw”關鍵字用法範例

為了說明 Java 中throw關鍵字的功能，我們舉一個例子。讓我們寫一個方法來計算數字的階乘。如果數字為負數，則無法計算，因此必須拋出異常。同樣，如果數字太大，階乘結果將超過 long 類型的最大大小，並且將引發另一個異常。這裡我們有該方法的實作：

public Class Factorial {

public static long getFactorial(final int number) {
   if ((number >= 0) && (number < 21)) {
       long fact = 1;
       for (int i = 1; i <= number; i++) {
           fact = fact * i;
       }
       return fact;
   } else {

//throw new exception here 
       throw new IllegalArgumentException("THe argument isn't legal");
   }
}

 public static void main(String[] args) {
       System.out.println(getFactorial(-5));
       System.out.println(getFactorial(21));

   }
}

在此範例中，如果number 的值為負數，則使用throw關鍵字拋出IllegalArgumentException類別的實例。如果運行該程序，控制台上將顯示「參數不合法」訊息。程序執行將被停止。

不再有錯誤：捕獲異常範例

現在讓我們回憶一下第二個例子，除以零，並透過異常處理來執行它。

public class DivisionExample {

    public static void main(String[] args) {
        int a = 10;
        int b = 0;
        try {
            int result = divide(a, b);
            System.out.println(result);
        } catch (ArithmeticException e) {
            System.out.println("Error: division by zero");
        }
    }

    public static int divide(int a, int b) {
        return a / b;
    }
}

在此範例中，我們新增了一個try-catch構造來處理被零除異常。簡而言之，try-catch-finally是一種 Java 程式語言結構，它允許您處理異常並執行程式碼，無論是否發生異常。 try-catch-finally由三個區塊組成：

• try塊。這裡正在執行潛在危險的程式碼。那是可以拋出異常的程式碼。如果try區塊內發生異常，則中止該區塊中程式碼的執行，並將控制權轉移到 catch 區塊。
• 捕獲塊。這裡處理拋出的例外。在catch區塊中，您可以指定要擷取哪個例外狀況以及擷取時執行什麼邏輯。
最後的塊。無論是否發生異常，都會執行此操作。例如，finally區塊用於釋放在 try 區塊中指派的資源（例如關閉檔案或套接字）。您可以省略此區塊。

try -catch-finally結構允許在出現異常情況時更精確地控製程式執行，並有助於防止出現錯誤時程式意外終止。現在，讓我們回到我們的例子。如果在divide方法中發生被零除的情況，則會拋出ArithmeticException ，該異常將被catch塊捕獲。在catch區塊中，我們只是將錯誤訊息列印到控制台。如果沒有發生異常，程式將繼續執行。

拋出關鍵字

throws關鍵字用在方法簽章。如果是這樣，則表示該方法中拋出了異常。這可以將異常傳播到呼叫堆疊並指示不需要在目前方法中處理異常。在 Java 中，「拋出」也可用於指稱程式中定義的自訂例外狀況。 例如，一個方法可以執行兩個數字的除法，但如果第二個參數為零， 則拋出IllegalArgumentException ：

public static double divide(double a, double b) throws IllegalArgumentException {
    if (b == 0) {
        throw new IllegalArgumentException("Division by zero is not allowed");
    }
    return a / b;
}

此方法使用 throws 關鍵字來指示如果第二個參數為 null，則可以拋出IllegalArgumentException 。如果在執行該方法時發生此類異常，則會將其傳遞給呼叫方法進行處理。方法呼叫範例：

public static void main(String[] args) {
    double result = 0;
    try {
        result = divide(10, 0);
    } catch (IllegalArgumentException e) {
        System.out.println("Error: " + e.getMessage());
    }
    System.out.println("Result: " + result);
}

在此範例中，使用參數 10 和 0 呼叫divide()方法，由於不可能除以零，因此將拋出IllegalArgumentException 。異常將被try-catch區塊捕獲，並顯示錯誤訊息。由於異常終止了divide()方法的執行，因此程式將導致值為零。