一、异常的定义
异常是程序运行过程中出现的非正常情况(如除零、数组越界、文件不存在等),会中断程序的正常执行流程。Java 通过面向对象的方式对异常进行封装和处理,提高程序的健壮性。
二、异常的体系结构
Java 异常的根类是 java.lang.Throwable ,其下分为两大子类:
- Error(错误)
- 由 JVM 抛出,属于严重系统级问题,程序无法处理和恢复。
- 常见示例: StackOverflowError (栈溢出)、 OutOfMemoryError (内存溢出)。
2. Exception(异常)
- 程序运行时的非正常情况,可通过代码捕获和处理。
- 分为两类:
- 编译时异常(受检异常 Checked Exception):编译阶段必须处理,否则代码报错。如 IOException 、 SQLException 、 ClassNotFoundException 。
- 运行时异常(非受检异常 Unchecked Exception):编译阶段无需强制处理,运行时才会抛出。如 NullPointerException 、 ArrayIndexOutOfBoundsException 、 ArithmeticException 。
三、异常的处理机制
Java 提供 捕获处理 和 声明抛出 两种核心处理方式。
- 捕获处理:try-catch-finally
核心特点:
- try 块不能单独存在,必须配合 catch 或 finally 。
- 多个 catch 块遵循子类在前、父类在后的顺序(如先 NullPointerException 后 Exception )。
- finally 块即使 try/catch 中有 return 语句,也会执行(除非执行 System.exit(0) 终止 JVM)。
- 声明抛出:throws 关键字
当方法内部不处理异常,而是将异常抛给调用者处理时,使用 throws 声明异常类型。
注意事项:
- 运行时异常可省略 throws 声明,编译时异常必须声明或捕获。
- 方法重写时,子类方法抛出的异常范围不能大于父类方法的异常范围。
- 主动抛出异常:throw 关键字
用于在代码中手动抛出异常对象,通常结合条件判断使用。
区别:
- throw :用于方法内部,抛出具体的异常对象。
- throws :用于方法声明,声明方法可能抛出的异常类型。
四、自定义异常
当 Java 内置的异常类型无法满足业务需求时,可自定义异常类。
- 自定义编译时异常
继承 Exception 类,编译时需强制处理。
- 自定义运行时异常
继承 RuntimeException 类,编译时无需强制处理。
- 自定义异常的使用
五、异常处理的最佳实践
-
避免捕获 Exception 父类:尽量捕获具体的异常类型,提高代码可读性和针对性。
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不要空捕获 catch 块:至少打印异常信息( e.printStackTrace() ),便于排查问题。
3. 合理使用 finally :仅用于释放资源,避免在 finally 中写业务逻辑。
4. 运行时异常不滥用 throws :运行时异常(如空指针)应通过代码预判避免,而非依赖 throws 抛给上层。
5. 自定义异常要有明确的业务含义:异常名和信息要清晰,便于定位问题。
六、常见异常汇总
异常类型 异常说明 异常类别
NullPointerException 空指针异常,调用了 null 对象的方法 运行时异常
ArrayIndexOutOfBoundsException 数组下标越界 运行时异常
ArithmeticException 算术异常(如除零) 运行时异常
IllegalArgumentException 非法参数异常 运行时异常
IOException I/O 操作异常(如文件读取失败) 编译时异常
ClassNotFoundException 类找不到异常 编译时异常