Java異常的三種分類(lèi)

1. 受檢異常（Checked Exceptions）：最具代表性的是用戶錯(cuò)誤和問(wèn)題引起的異常，程序員無(wú)法遇見(jiàn)，這些異常在編譯時(shí)強(qiáng)制要求進(jìn)行處理，比如打開(kāi)一個(gè)不存在的文件。如果一個(gè)方法可能會(huì)引發(fā)受檢異常，要么在方法簽名中使用throws子句聲明，要么使用try-catch塊捕獲并處理這些異常。例如，IOException就是一個(gè)受檢異常，它需要在代碼中進(jìn)行顯式處理。
2. 運(yùn)行時(shí)異常（Runtime Exceptions）：這些異常是RuntimeException類(lèi)及其子類(lèi)的實(shí)例。與受檢異常不同，編譯時(shí)會(huì)被忽略，運(yùn)行時(shí)異常不需要顯式地捕獲或聲明。常見(jiàn)的運(yùn)行時(shí)異常包括NullPointerException、ArrayIndexOutOfBoundsException和ArithmeticException等。
3. 錯(cuò)誤（Errors）：錯(cuò)誤通常指示了嚴(yán)重的問(wèn)題，大多數(shù)情況下是程序無(wú)法處理的。與異常不同，錯(cuò)誤通常不應(yīng)該被捕獲和處理。常見(jiàn)的錯(cuò)誤包括StackOverflowError和OutOfMemoryError等。

異常體系結(jié)構(gòu)

Java的異常體系結(jié)構(gòu)是基于Throwable類(lèi)的，java.lang.Throwable作為所有異常的超類(lèi)

Error

Error類(lèi)是Java編程語(yǔ)言中表示嚴(yán)重問(wèn)題的基類(lèi)之一。

在Java中，Error對(duì)象表示的是系統(tǒng)級(jí)的錯(cuò)誤和運(yùn)行時(shí)環(huán)境的問(wèn)題，通常由Java虛擬機(jī)（JVM）生成和拋出。

與一般的異常不同，Error及其子類(lèi)通常表示虛擬機(jī)自身的問(wèn)題，而不是應(yīng)用程序的問(wèn)題。

一些常見(jiàn)的Error子類(lèi)包括：

• OutOfMemoryError：當(dāng)JVM無(wú)法再分配內(nèi)存時(shí)拋出，表示內(nèi)存耗盡。
• StackOverflowError：當(dāng)方法調(diào)用的層級(jí)太深，導(dǎo)致?？臻g耗盡時(shí)拋出。
• NoClassDefFoundError：當(dāng)JVM或ClassLoader無(wú)法找到所需的類(lèi)定義時(shí)拋出。
• InternalError：表示JVM內(nèi)部發(fā)生了嚴(yán)重錯(cuò)誤。

Exception

Exception類(lèi)是Java編程語(yǔ)言中表示一般意外情況或錯(cuò)誤的基類(lèi)之一。

在Java中，Exception及其子類(lèi)通常用于表示程序運(yùn)行過(guò)程中可能發(fā)生的各種異常情況。

Exception類(lèi)的直接子類(lèi)主要分為兩種：

• Checked Exception：這些異常必須在代碼中進(jìn)行處理，要么通過(guò)try-catch塊捕獲和處理，要么通過(guò)throws子句聲明向上傳播。
• RuntimeException：這些異常通常是由程序錯(cuò)誤引起的，不要求在代碼中強(qiáng)制處理。

一些常見(jiàn)的 Checked Exception：

1. IOException：用于表示輸入輸出操作中可能發(fā)生的異常情況，如文件未找到、文件權(quán)限問(wèn)題等。
2. SQLException：用于表示與數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)相關(guān)的異常，例如連接問(wèn)題、查詢問(wèn)題等。
3. ClassNotFoundException：用于表示在運(yùn)行時(shí)找不到特定類(lèi)的異常。
4. FileNotFoundException：指示嘗試打開(kāi)指定文件名的文件失敗。
5. ParseException：用于表示解析操作中可能發(fā)生的異常，例如日期解析錯(cuò)誤。
6. NoSuchMethodException：指示嘗試訪問(wèn)不存在的方法時(shí)發(fā)生的異常。

一些常見(jiàn)的 RuntimeException：

1. NullPointerException：當(dāng)應(yīng)用程序試圖在要求使用對(duì)象的地方使用 null 時(shí)，拋出該異常。
2. ArrayIndexOutOfBoundsException：用于指示數(shù)組索引超出范圍。
3. ArithmeticException：表示在算術(shù)運(yùn)算中發(fā)生的異常情況，例如除以零。
4. IllegalArgumentException：指示向方法傳遞了一個(gè)不合法或不正確的參數(shù)。
5. IllegalStateException：表示對(duì)象的狀態(tài)不適合請(qǐng)求的操作。
6. ClassCastException：當(dāng)試圖將對(duì)象強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為不是實(shí)例的子類(lèi)時(shí)，拋出該異常。

異常處理機(jī)制

1、try-catch塊：try 用于包裹可能會(huì)引發(fā)異常的代碼塊，catch 用于捕獲并處理特定類(lèi)型的異常。如果 try 塊中的代碼引發(fā)了異常，Java 將會(huì)跳到匹配的 catch 塊中執(zhí)行相應(yīng)的處理代碼。

try {  
    // 可能引發(fā)異常的代碼  
} catch (ExceptionType e) {  
    // 處理異常的代碼  
}  

2、finally塊：finally 塊中的代碼總是會(huì)被執(zhí)行，無(wú)論是否發(fā)生異常。通常用于確保資源的釋放，如關(guān)閉文件或網(wǎng)絡(luò)連接。

try {  
    // 可能引發(fā)異常的代碼  
} catch (ExceptionType e) {  
    // 處理異常的代碼  
} finally {  
    // 無(wú)論是否發(fā)生異常都會(huì)執(zhí)行的代碼  
}  

3、throws關(guān)鍵字：throws 用于在方法聲明中指定可能會(huì)拋出的異常，將異常的處理責(zé)任交給調(diào)用者。這就是告訴調(diào)用者，調(diào)用這個(gè)方法時(shí)，需要考慮到可能會(huì)拋出的異常情況。

void someMethod() throws SomeException {  
    // 方法可能拋出 SomeException  
}  

void readFile() throws IOException {  
    // 讀取文件的代碼  
}  

在這個(gè)例子中，readFile 方法聲明了可能會(huì)拋出 IOException 異常。當(dāng)其他代碼調(diào)用 readFile 方法時(shí)，調(diào)用者需要考慮到可能會(huì)出現(xiàn) IOException 異常的情況。

4、throw關(guān)鍵字：throw 用于手動(dòng)拋出一個(gè)異常。這意味著當(dāng)程序執(zhí)行到 throw 語(yǔ)句時(shí)，會(huì)創(chuàng)建一個(gè)異常對(duì)象并將其拋出。這個(gè)異常可以是 Java 標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中已經(jīng)定義好的異常類(lèi)型，也可以是你自己定義的異常類(lèi)型。

if (someCondition) {  
    throw new SomeException("Error message");  
}  

舉個(gè)例子，假設(shè)你正在編寫(xiě)一個(gè)函數(shù)，需要檢查傳入的參數(shù)是否滿足某些條件，如果條件不滿足，你可以使用 throw 拋出一個(gè)異常來(lái)中斷程序的執(zhí)行并給出相應(yīng)的提示或錯(cuò)誤信息。

void checkAge(int age) {  
    if (age < 0) {  
        throw new IllegalArgumentException("Age cannot be negative");  
    }  
}  

在這個(gè)例子中，如果傳入的年齡是負(fù)數(shù)，throw 語(yǔ)句將會(huì)創(chuàng)建一個(gè) IllegalArgumentException 異常對(duì)象并將其拋出。

5、自定義異常：可以通過(guò)擴(kuò)展 Exception 類(lèi)或其子類(lèi)來(lái)創(chuàng)建自定義異常類(lèi)，以便應(yīng)用程序可以根據(jù)特定的需求創(chuàng)建和使用異常類(lèi)型。

如果不加throws MyException會(huì)報(bào)錯(cuò)，這是因?yàn)椋涸贘ava中，如果一個(gè)方法可能拋出已檢查異常（checked exception），但沒(méi)有使用try-catch塊捕獲該異常，也沒(méi)有使用throws子句將該異常傳播出去，編譯器會(huì)報(bào)錯(cuò)。

幾種異常處理方式的區(qū)別：

• throw 用于手動(dòng)拋出異常，throws 用于聲明可能會(huì)拋出的異常類(lèi)型，而 try-catch 用于實(shí)際處理異常情況。
• throw 和 try-catch 是用于實(shí)際處理異常的，而 throws 是在方法聲明中指明可能會(huì)拋出的異常類(lèi)型。

舉例：

import java.io.BufferedReader;  
import java.io.FileReader;  
import java.io.IOException;  
  
public class FileHandlingExample {  
    public static void main(String[] args) {  
        BufferedReader reader = null;  
        try {  
            reader = new BufferedReader(new FileReader("example.txt"));  
            String line = reader.readLine();  
            int number = Integer.parseInt(line);  
            System.out.println("Read number: " + number);  
        } catch (FileNotFoundException e) {  
            System.err.println("File not found: " + e.getMessage());  
        } catch (NumberFormatException e) {  
            System.err.println("Invalid number format: " + e.getMessage());  
        } catch (IOException e) {  
            System.err.println("IOException: " + e.getMessage());  
        } finally {  
            try {  
                if (reader != null) {  
                    reader.close();  
                }  
            } catch (IOException e) {  
                System.err.println("Error while closing the reader: " + e.getMessage());  
            }  
        }  
    }  
}  

在這個(gè)例子中，我們嘗試打開(kāi)一個(gè)文件并讀取其中的內(nèi)容。在 try 塊中，我們打開(kāi)文件并嘗試讀取文件中的一行內(nèi)容，并將其轉(zhuǎn)換為整數(shù)。在 catch 塊中，我們分別捕獲了 FileNotFoundException（文件未找到）、NumberFormatException（無(wú)效的數(shù)字格式）和 IOException（輸入輸出異常）。

在 finally 塊中，我們確保關(guān)閉了文件讀取器，即使在 try 或 catch 塊中發(fā)生了異常，也會(huì)執(zhí)行這一步。這是非常重要的，因?yàn)樗_保資源得到了正確的釋放。

Java 編譯器會(huì)按照 catch 塊的順序來(lái)匹配異常，而一旦找到了匹配的 catch 塊，后續(xù)的 catch 塊將不再執(zhí)行。 因此，如果將最一般的異常類(lèi)型放在最前面，那么可能會(huì)導(dǎo)致后續(xù)的 catch 塊永遠(yuǎn)無(wú)法執(zhí)行。

在前面提供的示例代碼中，我們先捕獲了 FileNotFoundException，然后是 NumberFormatException，最后是 IOException。這是符合最佳實(shí)踐的順序。

如果按照相反的順序，即先捕獲 IOException，然后是 NumberFormatException，最后是 FileNotFoundException，那么由于 IOException 是 FileNotFoundException 和 NumberFormatException 的父類(lèi)，IOException 的 catch 塊將會(huì)捕獲到所有這些異常，而后續(xù)的 catch 塊將無(wú)法執(zhí)行。

因此，捕獲異常時(shí)應(yīng)該遵循從最具體的異常類(lèi)型到最一般的異常類(lèi)型的順序，以確保程序能夠按預(yù)期進(jìn)行異常處理。

書(shū)寫(xiě)異常處理語(yǔ)句的快捷鍵：ctrl+alt（option）+T

手動(dòng)結(jié)束程序語(yǔ)句：

實(shí)際使用中的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)：

1. 處理運(yùn)行時(shí)異常時(shí)，采用邏輯去合理規(guī)避同時(shí)輔助try-catch處理
2. 在多重catch塊后面，可以加上一個(gè)catch(Exception)來(lái)處理可能會(huì)被遺漏的異常
3. 對(duì)于不確定的代碼，也可以加上try-catch處理異常
4. 盡量去處理異常，切忌僅使用printStackTrace()打印輸出
5. 具體處理異常，根據(jù)業(yè)務(wù)需求和異常類(lèi)型的不同決定
6. 盡量添加finally釋放占用的資源（IO、Scanner）

總結(jié)

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