第七章 多线程与异常处理

程序设计中的错误处理与异常处理在程序设计中，错误和异常是难以避免的问题。

无论是在开发过程中还是在程序实际运行中，都可能会出现错误和异常情况。

为了确保程序的稳定性和可靠性，开发者需要合理地进行错误处理和异常处理。

本文将探讨程序设计中的错误处理与异常处理的重要性，并介绍一些常用的处理方法和技巧。

一、错误处理的重要性错误是指程序开发过程中产生的语法错误、逻辑错误等问题，它们可以在编译阶段被检测到，并且会导致程序无法正常运行或运行结果不符合预期。

错误处理是程序设计中必不可少的一部分，它有助于发现和纠正错误，提高程序的质量和稳定性。

首先，错误处理可以帮助开发者及时发现和解决问题。

当程序出现错误时，错误处理机制可以将错误信息打印出来，帮助开发者定位问题。

通过错误信息，开发者可以快速了解到错误发生的位置、原因和可能的解决方法，从而减少调试时间，提高开发效率。

其次，错误处理可以增强程序的容错性。

通过合理的错误处理机制，程序可以更好地适应不同的输入和环境变化。

当程序遇到异常情况时，错误处理可以优雅地处理并提供友好的用户提示，从而避免程序崩溃或不可用的情况发生。

这对于用户体验和系统稳定性至关重要。

最后，错误处理有助于提高程序的可维护性。

错误处理不仅能够快速发现和解决问题，还可以为后续的维护工作提供良好的支持。

通过记录和分析错误信息，开发者可以深入了解程序的运行情况和潜在问题，以便在后续的版本更新或功能扩展中做出相应的优化和改进。

二、异常处理的重要性异常是指程序在运行期间出现的不可预期的情况，如文件读写错误、网络连接中断等。

与错误不同，异常是可以被捕获和处理的，它不会导致程序的崩溃或终止。

异常处理是保证程序正常运行的重要手段，它可以将异常情况转化为可处理的状态，从而保证程序的稳定性和可靠性。

首先，异常处理可以防止程序的崩溃。

当程序遇到异常情况时，如果没有异常处理机制，程序很可能会直接终止，导致所有的操作和计算都无法完成。

多线程中如何进⾏异常处理？1.Thread的默认异常处理线程不允许抛出未捕获的checked exception（⽐如sleep时的InterruptedException），也就是说各个线程需要⾃⼰把⾃⼰的checked exception处理掉。

我们可以查看⼀下Thread类的run()⽅法声明，⽅法声明上没有对抛出异常进⾏任何约束。

//Thread类中@Overridepublic void run() {if (target != null) {target.run();//实际上直接调⽤Runnable实例的run⽅法}}//Runnable接⼝中public abstract void run();JVM的这种设计源⾃于这样⼀种理念：“线程是独⽴执⾏的代码⽚断，线程的问题应该由线程⾃⼰来解决，⽽不要委托到外部。

”基于这样的设计理念，在Java中，线程⽅法的异常（⽆论是checked还是unchecked exception），都应该在线程代码边界之内（run⽅法内）进⾏try catch并处理掉。

换句话说，我们不能捕获从线程中逃逸的异常。

2.未捕获的异常哪去了？⼀个异常被抛出后，如果没有被捕获处理，则会⼀直向上抛。

异常⼀旦被Thread.run() 抛出后，就不能在程序中对异常进⾏捕获，最终只能由JVM捕获。

//不处理异常public static void main(String[] args) {new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {int i = 1 / 0;//发⽣异常}}).start();}//执⾏结果：Exception in thread "Thread-0" ng.ArithmeticException: / by zeroat thread.thread.thread.Uncaught$1.runat ng.Thread.run======================================================//尝试对异常进⾏捕获public static void main(String[] args) {try {new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {int i = 1 / 0;//发⽣异常}}).start();} catch (Exception e) {System.out.println("捕获线程抛出的异常！");}}//执⾏结果：Exception in thread "Thread-0" ng.ArithmeticException: / by zeroat thread.thread.thread.Uncaught$1.runat ng.Thread.run上⾯的例⼦中，我们尝试在main⽅法中对线程中抛出的异常进⾏捕获，但是⽆济于事。

C语言异常处理机制—为您的C程序添加异常处理C语言是一种面向过程的编程语言，没有内置的异常处理机制。

然而，在编写C程序时，我们可以采用一些技巧来实现异常处理的功能，以应对程序在运行过程中可能出现的错误。

异常处理机制能够提高程序的稳定性和可靠性，使程序在出现错误时能够进行优雅的处理，而不是直接崩溃退出。

下面介绍几种常见的异常处理方法。

1.错误码返回值：这是C语言最常用的异常处理方法之一、在函数调用时，将出现的错误用一个特定的返回值表示，并根据返回值进行相应的处理。

通常约定返回值为0代表正常执行，其他返回值代表错误。

可以使用枚举类型来定义具体的错误码，以增加可读性。

2.全局变量保存错误信息：在程序的全局范围内定义一个变量，用来保存错误信息，当发生错误时将错误信息保存到该变量中。

在函数调用时，可以通过检查错误信息来判断是否发生错误，并进行相应的处理。

需要注意的是，在多线程环境下，需要使用互斥锁来保证对错误信息的访问是线程安全的。

3. setjmp(和longjmp(函数：setjmp(函数用于设置一个跳转点，并返回0，然后程序可以在任意位置调用longjmp(函数，将控制权返回到该跳转点，并返回setjmp(函数的第二个参数值。

该方法适用于一些特殊的情况，如资源回收等。

4.信号处理：C语言通过signal(函数来注册信号处理函数，当程序接收到相应的信号时，会调用注册好的处理函数来对该信号进行处理。

可以根据不同的信号来定义相应的处理策略，如忽略、终止程序或执行自定义的处理函数。

5.异常处理库：在C语言中，也有一些第三方的异常处理库可以使用，例如GNUC库提供的异常处理机制。

这些库通常提供了更为强大和灵活的异常处理功能，能够捕获异常、处理异常并提供异常的详细信息。

总的来说，虽然C语言没有内置的异常处理机制，但我们可以通过一些技巧来模拟实现异常处理的功能，提高程序的稳定性和可靠性。

在编写C程序时，我们应该预先考虑可能的异常情况，并为程序添加相应的异常处理机制，以便在出现错误时进行合理的处理。

多线程（7）多线程中的异常处理 多线程使⽤过程中，除了线程同步的问题要考虑外，异常处理也是经常要⾯对的事情。

如下代码：1namespace ConsoleApplication292 {3class Program4 {5static void Main(string[] args)6 {7//异步线程的异常处理8try9 {10 Task.Factory.StartNew(() =>11 {12throw new Exception("异步线和发⽣异常了!");13 });14 }15catch (Exception ex)16 {17//这⾥是捕获不到的18 Console.WriteLine(ex.ToString());19 }2021 Console.ReadKey();22 }23 }24 }View Code常⽤的异常处理⽅法1，在异步线程内部使⽤try/catch如下代码：1namespace ConsoleApplication292 {3class Program4 {5static void Main(string[] args)6 {7//异步线程的异常处理8//1，在异步线程内部使⽤try/catch9 Task.Factory.StartNew(() =>10 {11try12 {13throw new Exception("异步线和发⽣异常了!");14 }15catch (Exception ex)16 {17 Console.WriteLine(ex.ToString());18 }19 });2021 Console.ReadKey();22 }23 }24 }View Code运⾏结果：2，调⽤Task的Wait⽅法如下代码：注意：除了调⽤Task的Wait⽅法后，在主线程可以捕获异常外，对于有返回值的Task，只要接收了它的返回值就不再需要调⽤Wait⽅法了。

JAVA课程论文多线程和异常处理本学期学习了《Java语言程序设计（第2版）》这门课程，收获甚多，感觉自己不仅仅掌握了一门新的计算机语言，同时也使自己关于计算机编程的理解进一步深入，自己可以通过一种新的方式来实现以往所需要的程序效果，不仅如此，还可以实现更为复杂的效果。

这里，关于Java中的多线程和异常处理两方面的内容作出自己的一些理解和学习心得。

在Java中，实现多线程的类是Thread类。

定义Thread对象有两种方法，一个普通的Java 类只要从Thread类继承，就可以成为一个线程类。

并可通过Thread类的start()方法来执行线程代码。

虽然Thread类的子类可以直接实例化，但在子类中必须要覆盖Thread类的run 方法才能真正运行线程的代码。

另一种是提供一个实现接口Runnable的类作为一个线程的目标对象，在初始化一个Thread类或者Thread子类的线程对象时，把目标对象传递给这个线程实例，由该目标对象提供线程体run()。

这时，实现接口Runnable的类仍然可以继承其它父类。

该方法采用实现接口的方式，具有较好的灵活性，可应用于多种场合。

每个线程都是通过某个特定Thread对象的方法run()来完成其操作的，方法run()称为线程体。

线程有线程自己的特性，首先，线程有自己的状态，就像水也有自己的状态一样。

水有气态，固态和液态；线程也有自己的状态，除了新建和死亡状态，就有等待/阻塞、准备、和运行状态。

同样的，这些状态可以转换。

线程状态的转换是：准备可以进入运行，运行也可以进入准备；运行还可以进入等待/阻塞，但是等待/阻塞不能进入运行，等待/阻塞可以进入准备状态。

根据上面这几种状态，加上控制线程的函数，就可以控制线程了，这就叫作线程的调度。

新建：就是利用Thread的构造函数定义一个线程。

准备：当执行了Thread中的start()方法，及使得线程进入准备状态，随时可以进入运行状态。

异常处理的最佳实践及常见问题的解决方法异常处理是编程中非常重要的一部分，它可以帮助我们识别和解决程序中出现的错误，提高程序的可靠性和稳定性。

本文将介绍异常处理的最佳实践以及常见问题的解决方法。

1.异常处理的最佳实践1.1使用try-catch语句：将可能发生异常的代码块放在try语句中，并在catch语句中处理异常。

这样可以避免程序崩溃，并可以根据具体异常类型进行相应的处理。

1.2使用finally块：finally块中的代码无论是否发生异常都会被执行。

通常在finally块中释放资源，关闭连接等操作。

1.3抛出自定义异常：应该根据实际业务需求定义自己的异常类，并在需要的地方抛出异常。

这样可以帮助我们更好地理解和定位问题。

1.4日志记录：在异常处理中，将异常信息记录到日志文件中是一个很好的实践。

这样可以方便我们定位和调试问题，并可以用于分析和改进程序。

1.5提供友好的用户提示信息：当程序发生异常时，应该向用户提供清晰的错误提示信息，帮助用户理解问题所在，并提供解决方法。

2.常见问题的解决方法2.1空指针异常（NullPointerException）：这是最常见的异常之一。

通常发生在对象引用为空的情况下，可以通过条件判断或使用Optional类来避免空指针异常。

2.2数组越界异常（ArrayIndexOutOfBoundsException）：发生在访问数组元素时超出了数组的索引范围。

可以通过使用try-catch语句来捕获异常，或者在访问数组元素前判断索引范围是否合法。

2.3类型转换异常（ClassCastException）：通常发生在不同类型之间进行强制类型转换时。

可以通过使用instanceof运算符来判断类型是否兼容，并避免转换异常。

2.4文件操作异常（IOException）：发生在文件读写或操作时出现问题。

可以使用try-catch语句处理异常，并在finally块中关闭文件流等资源，确保资源的释放。

如何处理程序员在编写代码过程中所遇到的异常情况？以下将针对该问题进行详细的阐述和说明：1. 异常的定义与分类在编写程序的过程中，异常是指由于某种原因导致程序无法正常执行或者产生错误的情况。

异常可分为两类，一种是编译时异常，另一种是运行时异常。

编译时异常是指在程序编译阶段就能够被检测到的异常，例如文件不存在、语法错误等；而运行时异常是指在程序运行过程中才会出现的异常，例如空指针异常、数组越界异常等。

2. 异常处理的重要性异常处理在程序开发中具有非常重要的作用。

良好的异常处理能够增强程序的健壮性和稳定性，防止因为一处异常导致整个程序崩溃。

异常处理也可以提高程序的可维护性和可读性，让开发者更容易发现和排查问题，从而提高代码的质量。

3. 异常处理的方法针对程序员在编写代码过程中遇到的异常情况，一般可以采取以下几种处理方法：3.1 使用try-catch语句捕获异常在代码中，可以通过try-catch语句来捕获和处理异常。

try块中包含可能发生异常的代码，而catch块则用于捕获并处理异常。

例如：```try {// 可能发生异常的代码} catch (Exception e) {// 异常处理逻辑}```3.2 使用throws关键字声明异常在方法签名中可以使用throws关键字声明可能会抛出的异常，将异常的处理责任交给调用者。

例如：```public void doSomething() throws IOException {// 可能抛出IOException的方法}```3.3 使用finally块释放资源在异常处理过程中，为了保证资源能够被正确释放，可以使用finally 块来执行释放资源的操作。

finally块中的代码无论是否发生异常都会被执行。

例如：```try {// 可能发生异常的代码} catch (Exception e) {// 异常处理逻辑} finally {// 释放资源的代码}```4. 异常处理的最佳实践在实际的开发过程中，程序员在处理异常时需要遵循一些最佳实践，以确保异常处理的效果和效率：4.1 避免捕获过广的异常在进行异常处理时，应尽量避免捕获过于宽泛的异常，这样会导致难以定位和排查问题，不利于程序的健壮性和维护性。

计算机系统的容错和恢复机制计算机系统的容错和恢复机制是保证系统稳定性和可靠性的重要组成部分。

随着计算机技术的发展和应用范围的扩大，系统出现错误和故障的概率也随之增加。

因此，对于计算机系统的容错和恢复机制的研究和应用变得尤为重要。

本文将介绍计算机系统的容错和恢复机制，包括硬件容错和软件容错两个方面，并探讨它们在保障系统可靠性上的应用。

一、硬件容错机制硬件容错主要是通过硬件设计和电路布线来提高计算机系统的稳定性和可靠性。

常见的硬件容错技术包括冗余和错误检测与纠正。

1. 冗余技术冗余技术是通过增加系统中的冗余组件来提高系统的可靠性。

常见的冗余技术包括备份冗余、硬件冗余和时钟冗余等。

备份冗余是指利用主备份设计来实现系统在主组件失效时能够自动切换到备份组件上继续工作。

硬件冗余是指在关键组件上增加冗余元件，一旦某个元件出现故障，系统可以自动切换到备用元件上。

时钟冗余是指通过多个时钟发生器保证系统中的时钟信号可用性，以防止由于单一时钟发生器故障而导致整个系统的停机。

2. 错误检测与纠正错误检测与纠正技术是通过校验码、纠错码和检错电路等方式来检测和纠正系统中的错误。

校验码主要是通过对数据进行校验和计算，以确定数据在传输过程中是否发生错误。

纠错码是一种能够自动检测和纠正数据传输中的错误的编码方式。

检错电路则是通过一系列的逻辑电路来检测系统电路中的错误。

二、软件容错机制软件容错机制是通过软件设计和程序算法来提高系统的可靠性。

软件容错技术主要包括多线程、异常处理和事务处理。

1. 多线程多线程是指在一个程序中同时运行多个线程，当某个线程出现错误或异常时，不会影响到整个程序的运行。

多线程技术可以提高系统的并发性和吞吐量，并且在某个线程出现故障时可以进行错误恢复。

2. 异常处理异常处理是指在程序运行过程中遇到异常情况时，能够捕捉并妥善处理异常，以保证程序的正常执行。

通过合理设置异常处理程序，可以在系统出现异常情况时尽快进行错误恢复，避免系统崩溃或数据丢失。

Java 多线程与异常处理(2009-02-16 15:18:50)转载分类：Java标签：itJava有两个机制：多线程(Multithread)和异常处理(Exception)。

本章前半部分是关于Thread这一基本类以及一套先进的同步原语的介绍，它们使得利用Java编写多线程大为方便。

在本章的后半部分我们将介绍Java的异常处理机制(Exception)，异常处理机制提高了程序的健壮性。

另外，本章中间将介绍一个Java的debugger工具Jdb的使用，Jdb工具对于调试多线程程序尤其有好处。

5.1 多线程(Multithread)5.1.1 线程的基本概念在介绍多线程之前，我们先来了解一些相关的基本概念。

一般来说，我们把程序的一次执行称为进程(process)。

一个进程包括一个程序模块和该模块一次执行时所处理的数据。

每个进程与其它进程拥有不同的数据块，其内存地址是分开的。

进程之间的通信要通过寻址，一般需使用信号、管道等进行通信。

线程(thread)是指进程内部一段可独立执行的有独立控制流的指令序列。

子线程与其父线程共享一个地址空间，同一个任务中的不同线程共享任务的各项资源。

多进程与多线程是多任务的两种类型。

以前的操作系统，如Win31，只运行多进程，而Win95及WinNT则支持多线程与多进程。

Java 通过提供Package类(ng.package)支持多进程，而提供Thread类来支持多线程。

多线程与多进程的主要区别在于，线程是一个进程中一段独立的控制流，一个进程可以拥有若干个线程。

在多进程设计中各个进程之间的数据块是相互独立的，一般彼此不影响，要通过信号、管道等进行交流。

而在多线程设计中，各个线程不一定独立，同一任务中的各个线程共享程序段、数据段等资源，如图5.1。

正如字面上所表述的那样，多线程就是同时有多个线程在执行。

在多CPU的计算机中，多线程的实现是真正的物理上的同时执行。

而对于单CPU的计算机而言，实现的只是逻辑上的同时执行。

异常处理和多线程第5章异常处理和多线程异常处理机制是Java语言的重要特点之一。

通过异常处理机制可以防止程序执行期间因出现错误而造成不可预料的结果。

本章首先介绍Java语言的异常处理机制和异常类的继承结构，然后介绍异常处理语句及异常的抛出，最后还将介绍Java语言中的多线程及简单应用。

5.1 异常与异常类异常（Exception）是程序执行期间发生的错误。

在Java程序执行期间，产生的异常通常有三种类型：一是Java虚拟机由于某些内部错误产生的异常，这类异常不在用户程序的控制之内，也不需要用户处理这类异常；二是标准异常，这类异常通常是由程序代码中的错误产生的，例如被0除、数组下标越界等，这是需要用户程序处理的异常；三是根据需要在用户程序中自定义的一些异常。

5.1.1 异常处理机制在Java语言中，所有的异常都是用类表示的。

当程序发生异常时，会生成某个异常类的对象。

Throwable是/doc/c542112d647d27284b7351c9.htmlng包中一个专门用来处理异常的类，它有两个直接子类：Error和Exception。

Error类型的异常与Java虚拟机本身发生的错误有关，用户程序不需要处理这类异常。

程序产生的错误由Exception的子类表示，用户程序应该处理这类异常。

Exception中定义了许多异常类，每个异常类代表了一种执行错误，类中包含了对应于这种运行错误的信息和处理错误的方法等内容。

当程序执行期间发生一个可识别的执行错误时，如果该错误有一个异常类与之相对应，那么系统都会产生一个相应的该异常类的对象。

一旦一个异常对象产生了，系统中就一定有相应的机制来处理它，从而保证用户程序在整个执行期间不会产生死机、死循环等异常情况。

Java语言采用这种异常处理机制来保证用户程序执行的安全性。

5.1.2 异常类的继承结构Java语言的Exception类的继承结构如图51所示。

Exception类的每一个子类代表一种异常，这些异常表示程序执行期间各种常见的错误类型，它是Java系统事先定义好的并包含在Java语言类库中，称为系统定义的执行异常。

第七章异常处理、多线程1：java中的异常处理基础●异常的基本概念：系统运行时由于程序的原因（被0除，数组越界，访问不存在的文件）或系统的原因（内存等），产生运行错误（编译是能通过的），在不支持异常处理的计算机语言中，如C语言，用手工的检查和处理。

如：main(){double x,y;int *p;scanf(“%f”,&x);y=3/x;//可能产生运行异常。

P=(int*)malloc(sizeof(int)*10);// 可能产生运行异常,申请不到内存。

P[3]=5;………正确：if(fabs(x)<0.000001) y=规定的数;else y=3/x;if (p==null) return;…..●JA V A是支持异常处理的计算机语言。

C++也支持。

●Java中异常可以分为二类：系统可以Auto-catch(自动捕获，实际上是一种缺省的处理方法，这种方法只给出描述异常的字符串：如对于大多数数学异常，如被0除，显示的字符串：“ng.ArithmeticException”)，不造成死机，另外一种不能自动捕获，必须程序设有捕获机制，否则编译不能通过，相对于前者编译能通过。

●JA V A对异常处理的基本方法：产生异常，捕获异常，处理异常。

●异常处理的的5个关键字：try, catch, throw,throws, finally.●java对异常的处理用面向对象的方法，它把所有异常都归为相应的类，什么样的异Direct Known Subclasses:ArithmeticException, ArrayStoreException, BufferOverflowException, BufferUnderflowException, CannotRedoException, CannotUndoException, ClassCastException, CMMException, ConcurrentModificationException, DOMException, EmptyStackException, IllegalArgumentException, IllegalMonitorStateException, IllegalPathStateException, IllegalStateException, ImagingOpException, IndexOutOfBoundsException, MissingResourceException, NegativeArraySizeException, NoSuchElementException, NullPointerException, ProfileDataException, ProviderException, RasterFormatException, SecurityException, SystemException, UndeclaredThrowableException, UnmodifiableSetException, UnsupportedOperationException以上的错误类似日常生活中的错误分类：政治错误，。