八、异常：如果出现问题

对于非常简单的程序来说，确保程序的所有部分都准确地做它们应该做的事情可能很容易。对于复杂程度更高的程序，那些由许多开发人员构建的程序，或者那些使用外部程序(库)的程序，情况就不那么清楚了。例如，如果列表或数组的地址越界，对文件或网络数据流的一些 I/O 访问失败，或者对象以意外或损坏的状态结束，就会出现问题。

这就是异常的用途。异常是，如果发生了意想不到的、可能是恶意的事情，对象会被创建或被抛出。然后，特殊的程序部分可以接收这样的异常对象并适当地动作。

Kotlin 和异常

Kotlin 对待异常状态的方式相当自由，但 Android 没有。如果你不关心你的应用中的异常，并且任何程序部分碰巧抛出了异常，Android 会清醒地告诉你应用崩溃了。您可以通过将可疑的程序部分放入 try-catch 块来防止这种情况:

try {
    // ... statements
} catch(e:Exception) {
    // do something
}

or

try {
    // ... statements
} catch(e:Exception) {
    // do something...
} finally {
    // do this by any means: ...
}

在这两种情况下，该构造都被称为捕获异常。可选的 finally 块在构造结束时被执行，不管异常是否被捕获。你通常用它来清理try { }中的代码可能造成的混乱，包括关闭任何打开的文件或网络资源以及类似的操作。

注意

根据经验，在代码中使用许多 try-catch 子句很难提高代码质量。别这样。不过，在应用的中心位置放几个这样的图标通常是个好主意。

一旦在try{ }块中出现异常——这包括来自那里的任何方法调用——程序流立即分支到catch{ }块。这是一个很难回答的问题，尤其是在 Android 环境下。当你开发一个应用时，写日志条目肯定是一个好主意。这不是 Kotlin 标准库的一部分，但是 Android 提供了一个单例对象android.util.Log，你可以用它来写日志:

import android.util.Log
...
try {
    // ... statements
} catch(e:Exception) {
    Log.e("LOG", "Some exception occurred", e)
}

当然，您可以写一些更具体的信息，而不是这里显示的日志文本。

注意

如果你看一下android.util.Log类，你会发现这是一个 Java 类，函数e()是一个不需要实例的静态函数。因此，严格来说，它不是一个单例对象，但是从 Kotlin 的角度来看，它就像是一个单例对象。

开发应用时，您可以在 Logcat 选项卡上看到日志语句，前提是您使用的是仿真器或连接的硬件设备，并且打开了调试功能。使用来自Log类的e()函数提供了一个优势，你可以得到一个堆栈跟踪，这意味着行号被指出，导致错误程序部分的函数调用被列出。图 8-1 给出了一个例子。

图 8-1。

Android Studio 中的异常记录

对于您的最终用户来说，以这种方式提供日志记录是不可取的，因为在大多数情况下，您的用户不知道如何检查日志文件。您可以做的是以Toast的形式显示一条简短的错误消息，如下所示:

import android.util.Log
...
try {
    // ... statements
} catch(e:Exception) {
    Log.e("LOG", "Some exception occurred", e)
    Toast.makeText(this,"Error Code 36A",
          Toast.LENGTH_LONG).show()
}

当然，您向用户呈现的具体内容取决于异常的严重程度。也许您可以以某种方式清除错误状态，并继续正常的程序流程。在非常严重的情况下，您可以显示一个错误消息对话框或分支到一个错误处理活动。

更多异常类型

到目前为止，我们看到的Exception类只是一种异常。如果我们在一个catch语句中使用Exception，我们正式表达了一种非常一般的异常。根据具体情况，您的应用可能与只使用Exception的 try-catch 子句共存得很好。然而，你也可以使用Exception的许多子类。例如，有一个ArrayIndexOutOfBounds异常，一个IllegalArgumentException，一个IllegalStateException，等等。通过添加更多的catch{ }子句，您甚至可以同时使用多个:

try {
    // ... statements
} catch(e:ExceptionType1) {
    // do something...
} catch(e:ExceptionType2) {
    // do something...
... possibly more catch statements
} finally {
    // do this by any means: ...
}

如果在try{ }中抛出一个异常，那么所有的catch子句都会被一个接一个地检查，如果其中一个声明的异常匹配，那么相应的catch子句就会被执行。如果你想捕捉几个异常，你通常做的是把更具体的捕捉放在列表的开始，把最一般的放在最后。例如，假设您有一些访问文件、处理数组的代码，此外还可能抛出未知的异常。你可以在这里写

try {
    // ... file access
    // ... array access
} catch(e:IOException) {
    // do something...
} catch(e:ArrayIndexOutOfBoundsException) {
    // do something...
} catch(e:Exception) {
    // do something...
} finally {
    // do this by any means: ...
}

这里的finally子句是可选的，和往常一样。

自己抛出异常

从您编写的代码中引发异常

throw exceptionInstance

其中exceptionInstance是异常类的实例，例如

val exc = Exception("The exception message")
throw exc

或者

throw Exception("The exception message")

因为异常是普通类，除了在catch子句中的可用性，还可以定义自己的异常。只需扩展Exception类或它的任何子类:

class MyException(msg:String) : Exception(msg)
...
try {
    ...
    throw MyException("an error occurred")
    ...
} catch(e:MyException) {
    ...
}

练习 1

在NumberGuess游戏 app 中，定义一个新的类GameException作为Exception的扩展。检查用户输入的数字，如果超过最小或最大的可猜测数字，抛出一个GameException。在guess()函数中捕捉新的异常，并可能显示一条Toast消息。提示:使用if (num.text.toString().toInt() < Constants.LOWER_BOUND) throw ...和if (num.text.toString().toInt() > Constants.UPPER_BOUND) throw ...进行检查。

表达式中的异常

Kotlin 的一个有趣特性是，可以在表达式中使用 try-catch 块和 throw 语句。try-catch 块的结果是try{ }或catch(...){ }块中最后一行的值，这取决于异常是否被捕获。例如，如果出现问题，您可以将它用作默认值。在…里

val x = try{ arr[ind] }
      catch(e:ArrayIndexOutOfBoundsException) { -1 }

对于一些名为arr的IntArray，如果违反了数组边界限制，变量x将获得默认值1。

警告

注意不要滥用 try-catch 块来处理一些异常的但却是预期的程序流路径。你真的应该只对意料之外的问题使用异常。

一个throw someException也有一个值。它属于Nothing类型，在 Kotlin 类型层次结构中是所有事物的子类。因此有可能写

val v = map[someKey] ?: throw Exception("no such key in the map")

注意算子?:(有时被称为埃尔维斯算子)只有在左侧产生null时才对右侧求值；否则它走左边。这意味着如果map[someKey]的值为null，相当于地图没有这个键，那么就会抛出异常。

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