java 异常总结

Java 异常体系是处理程序运行时错误的重要机制，它提供了一种结构化的方式来捕获和处理异常情况。以下是对 Java 异常体系的系统总结：
一、异常的本质与作用
本质：程序执行过程中发生的非预期情况（如文件不存在、数组越界等）。
作用：

• 分离正常业务逻辑与错误处理代码。
• 提供错误的详细信息（类型、位置、原因）。
• 避免程序因错误直接崩溃，提高健壮性。

二、异常体系结构
Java 异常以类的形式存在，核心继承关系如下：

Object
└── Throwable（所有异常的根类）
    ├── Error（错误，虚拟机层面，无法处理）
    │   ├── OutOfMemoryError（内存溢出）
    │   ├── StackOverflowError（栈溢出）
    │   └── NoClassDefFoundError（类未找到）
    │
    └── Exception（异常，程序层面，可处理）
        ├── RuntimeException（运行时异常，非检查型）
        │   ├── NullPointerException（空指针）
        │   ├── IndexOutOfBoundsException（索引越界）
        │   ├── ClassCastException（类型转换错误）
        │   └── ArithmeticException（算术错误，如除0）
        │
        └── 非RuntimeException（编译时异常，检查型）
            ├── IOException（IO操作异常）
            ├── SQLException（数据库操作异常）
            └── ParseException（解析异常，如日期格式错误）

三、异常的分类
根据处理时机分为两类：
1、检查型异常（Checked Exception）

• 非 RuntimeException 的 Exception 子类（如 IOException）。
• 特点：编译期强制检查，必须显式处理（try-catch 捕获或 throws 声明抛出）。
• 场景：可预见的外部错误（如文件读写、网络请求）。

2、非检查型异常（Unchecked Exception）

• 包括 RuntimeException 及其子类和 Error。
• 特点：编译期不检查，无需显式处理（可选择性捕获）。
• 场景：运行时异常：程序逻辑错误（如空指针、数组越界）。错误（Error）：虚拟机无法解决的严重问题（如内存溢出），通常无需处理。

四、异常处理机制
核心关键字：try、catch、finally、throw、throws。

1. 捕获异常（try-catch-finally）

try {
    // 可能发生异常的代码
    int result = 10 / 0;
} catch (ArithmeticException e) {
    // 捕获特定异常并处理
    System.out.println("处理除0异常：" + e.getMessage());
} finally {
    // 无论是否发生异常，都会执行（通常用于释放资源）
    System.out.println("执行finally块");
}

1. 抛出异常（throw/throws）

• throw：在方法内手动抛出异常对象。
• throws：在方法声明处声明可能抛出的异常类型。

public void readFile(String path) throws IOException {
    if (path == null) {
        throw new IllegalArgumentException("文件路径不能为空");
    }
    // 可能抛出IOException的代码
}

五、自定义异常
当系统异常无法满足业务需求时，可自定义异常类：

// 自定义检查型异常（继承Exception）
class FileFormatException extends Exception {
    public FileFormatException(String message) {
        super(message); // 调用父类构造方法
    }
}

// 自定义非检查型异常（继承RuntimeException）
class UserNotFoundException extends RuntimeException {
    public UserNotFoundException(String message) {
        super(message);
    }
}

使用场景：业务特定错误（如用户不存在、订单状态异常）

六、异常处理最佳实践

1. 避免捕获所有异常：不要直接捕获 Exception 或 Throwable，应捕获具体异常。
2. 避免空 catch 块：空块会隐藏错误，至少记录日志。
3. 资源释放放在 finally 中：如文件流、数据库连接等必须确保关闭。
4. 异常信息要具体：包含足够上下文（如 “用户 ID=123 不存在” 而非 “错误”）。
5. 区分检查型与非检查型：

• 检查型：外部依赖错误（如 IO、网络），调用者必须处理。
• 非检查型：程序逻辑错误（如参数非法），应通过代码修复避免。

6. 不要滥用异常：异常用于处理异常情况，不应用于控制正常业务流程。