Java基础面试题09：Java异常处理完成以后，Exception对象会发生什么变化？

一、Java异常（Exception）基本概念

什么是异常？

简单来说，异常就是程序运行时发生了意外的"错误"或者"不正常现象"，导致程序中断。异常处理的目标是让程序在出现问题时能稳住，不会直接崩溃。

1.1 异常的分类

Java中的异常分为两大类：错误 (Error) 和 异常 (Exception)。

• 错误 (Error)：

  通常由硬件或操作系统问题引起，Java程序无法解决。例如：内存不足（OutOfMemoryError）。

• 异常 (Exception)：

  包括两种：

  • 运行时异常 (RuntimeException)：
    这类问题可以不处理（程序不会强制要求），但最好避免。例如：
    • ArithmeticException：除数为零。
    • ArrayIndexOutOfBoundsException：数组越界。
    • NullPointerException：对象为空时调用方法。
  • 一般异常 (Checked Exception)：
    必须处理，否则程序无法编译。例如：
    • IOException：输入输出错误。
    • ClassNotFoundException：类或接口找不到。

1.2 异常的处理方法

处理异常有两种主要方式：

1. 直接处理：
   用try...catch块捕获并处理异常，或在finally中清理资源。
2. 抛出异常：
   将异常交给调用方法的"上一层"去处理。使用throw或throws关键字完成。

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二、异常捕获和处理

2.1 try/catch捕获异常

try...catch类似于"保险计划"。当程序执行到try块时，如果一切正常，就跳过catch块。如果有异常，程序会直接跳转到相应的catch块处理问题。

try {
    // 可能出问题的代码
} catch (异常类型 e) {
    // 如果发生了指定类型的异常，就执行这里的代码
} finally {
    // 无论是否发生异常，这里的代码总会执行（比如释放资源）
}

示例代码

假设我们访问数组中的某些元素，可能会发生数组越界异常。

try {
    String[] greeting = {"Hello!", "Welcome!"};
    System.out.println(greeting[3]); // 这里会引发异常
} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
    System.out.println("捕获到异常：" + e);
} finally {
    System.out.println("无论如何，这段代码总会执行。");
}

运行结果：

• 捕获到异常： java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException
• 执行 finally 块： 打印释放资源或其他操作。

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2.2 finally的作用

finally块保证了无论是否发生异常，特定代码一定会执行。常见用法包括关闭文件、释放锁、关闭数据库连接等。

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三、throw与throws

3.1 throw关键字

• 用来抛出一个异常对象，一般用于方法内部。

if (value < 0) {
    throw new IllegalArgumentException("Value cannot be negative.");
}

3.2 示例：捕获后再次抛出异常

当catch捕获异常但无法完全解决时，可以修改异常对象，然后抛出给上一层处理。

public static void main(String[] args) {
    try {
        methodWithException();
    } catch (Exception e) {
        System.out.println("再次捕获到异常：" + e);
    }
}

public static void methodWithException() {
    try {
        int[] array = {1, 2};
        System.out.println(array[3]); // 引发异常
    } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
        System.out.println("捕获到异常：" + e);
        throw e; // 再次抛出
    } finally {
        System.out.println("Finally 块中的代码总会执行。");
    }
}

运行结果：

1. 捕获到异常：java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException
2. 再次捕获到异常。

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四、异常处理的运行结果对比

4.1 没有异常处理时

如果没有捕获异常，程序直接中断。例如：

public static void main(String[] args) {
    String[] greeting = {"Hello", "Hi"};
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        System.out.println(greeting[i]); // i=2 时数组越界
    }
}

运行结果：java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException，程序直接退出。

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4.2 加入异常捕获后

通过try/catch捕获异常后，程序可以正常运行，不会中断。例如：

public static void main(String[] args) {
    String[] greeting = {"Hello", "Hi"};
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        try {
            System.out.println(greeting[i]);
        } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
            System.out.println("捕获异常：" + e);
        } finally {
            System.out.println("Finally 块中的代码。");
        }
    }
}

运行结果：

1. 正常打印数组内容。
2. 捕获并处理越界异常。
3. 每次循环都执行finally块中的代码。

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五、总结

1. 异常的意义：

   通过处理异常，程序能在意外情况下继续运行，而不会中途崩溃。

2. try/catch语法：

   捕获并处理异常，catch块里定义如何处理。

3. finally：

   任何情况下都要执行的操作，比如释放资源。

4. 抛出异常：

   如果catch不能完全解决问题，可以将异常"甩锅"给上层。

通过有效的异常处理，我们可以编写更加健壮、容错性更强的程序。

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