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异常

9/6/26JavaJava基础About 4 min

异常体系

Java 把程序运行期间发生的不正常情况（除数为 0、空指针、下标越界等）称为“异常”（Exception）。所有异常类型的根类都是 java.lang.Throwable，它有两个直接子类：Error 和 Exception。

  • Error（错误）：程序无法处理的严重问题，大多与代码无关，而由 JVM 自身引起，例如 OutOfMemoryError、StackOverflowError、NoClassDefFoundError。这类问题发生时，JVM 一般会选择线程终止，应用程序不应该（也基本无法）捕获它。
  • Exception（异常）：程序本身可以处理的异常，分为 受检异常（Checked） 和 非受检异常（Unchecked）。

受检异常 vs 非受检异常

分类含义编译器是否强制处理典型例子
受检异常（Checked）编译期必须处理，否则编译不通过是IOException、SQLException、ClassNotFoundException
非受检异常（Unchecked）运行时才暴露，编译期不强制处理否NullPointerException、IndexOutOfBoundsException、IllegalArgumentException

非受检异常都继承自 RuntimeException，Error 和 RuntimeException 及其子类都被称为非受检（编译器不要求强制捕获）。

异常处理机制

Java 提供 5 个关键字来处理异常：try、catch、finally、throw、throws。

public class ExceptionDemo {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            int result = divide(10, 0);
            System.out.println(result);
        } catch (ArithmeticException e) {
            // 捕获指定异常，可以打印日志或做降级处理
            System.err.println("除法运算出错：" + e.getMessage());
        } catch (Exception e) {
            // 可以有多个 catch，子类异常在前、父类在后
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 无论是否发生异常都会执行，常用于释放资源
            System.out.println("finally 块始终执行");
        }
    }

    // throws 在方法签名上声明可能抛出的受检异常
    public static int divide(int a, int b) throws ArithmeticException {
        if (b == 0) {
            // throw 主动抛出异常对象
            throw new ArithmeticException("除数不能为 0");
        }
        return a / b;
    }
}

try-catch-finally 执行顺序

  1. try 块中代码正常执行；若发生异常，立即跳转到匹配异常类型的 catch。
  2. catch 可以有多个，自上而下匹配，必须子类在前、父类在后，否则编译报错（父类在前会把子类“吃掉”）。
  3. finally 块无论是否异常、是否有 return，都会执行，通常用于关闭资源。
  4. 关于 return 的一个易错点：finally 中的代码在方法返回之前执行。如果 finally 里有 return，它会覆盖 try/catch 中的 return 值。
public static int test() {
    try {
        return 1;
    } finally {
        // 这里先执行，但不影响上方 return 1 的返回值
        System.out.println("finally");
    }
}

try-with-resources（JDK 7+）

对于实现了 AutoCloseable（或 java.io.Closeable）接口的资源，可以使用 try-with-resources 语法，编译器会自动在 finally 中调用 close()，避免资源泄漏，代码也更简洁。

// JDK 7+：自动关闭资源
try (FileInputStream in = new FileInputStream("a.txt");
     FileOutputStream out = new FileOutputStream("b.txt")) {
    int b;
    while ((b = in.read()) != -1) {
        out.write(b);
    }
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

多个资源

try-with-resources 中声明的多个资源用分号隔开，关闭顺序与声明顺序相反（后声明的先关闭）。

自定义异常

通过继承 Exception（受检）或 RuntimeException（非受检）可以定义业务异常。建议提供带 message 和 cause 的构造方法，以便保留原始异常堆栈。

// 业务受检异常
public class BizException extends Exception {
    public BizException(String message) {
        super(message);
    }
    public BizException(String message, Throwable cause) {
        super(message, cause);
    }
}

// 业务运行时异常（更常见，调用方不必强制处理）
public class OrderNotFoundException extends RuntimeException {
    public OrderNotFoundException(String orderId) {
        super("订单不存在: " + orderId);
    }
}

常见异常

异常类触发场景
NullPointerException调用 null 对象的方法、访问其属性
ArrayIndexOutOfBoundsException数组下标越界
ClassCastException类型强制转换失败
IllegalArgumentException传入非法/不正确参数
ArithmeticException算术错误，如除零
ConcurrentModificationException遍历集合时结构性修改（fail-fast）
OutOfMemoryError堆内存不足
StackOverflowError递归过深导致栈溢出

异常处理最佳实践

  • 不要捕获 Throwable/Exception 后又“吞掉”（空 catch 块），至少记录日志。
  • 受检异常适合“调用方必须处理”的场景；业务异常多用 RuntimeException 子类，配合全局异常处理器（如 Spring 的 @ControllerAdvice）统一返回。
  • 尽量在能处理异常的地方捕获，不要随便向上 throws 到 main。
Last Updated:
Contributors: dong4stop