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【Java】异常处理：从入门到精通

news 2025/8/28 5:25:28

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🔍系列专栏：【Java】内容概括

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【前言】
在Java开发中，异常处理是保证程序健壮性的核心环节。新手常因忽视异常导致程序崩溃，老手也可能因滥用try-catch埋下性能隐患。本文将从异常本质出发，逐层拆解异常体系、处理机制、实战技巧与最佳实践，附带完整代码案例和可视化分析，帮你彻底掌握Java异常。

文章目录：

一、什么是异常？
- 1.异常的概念
- 2.常见的异常
- 3.异常的体系结构
- 4.异常的分类
- - 4.1 编译时异常
  - 4.2运行时异常
二、异常处理核心机制
- 1.异常抛出-throw
- 2.异常的声明-throws
- 3.异常的捕获
- 4.异常处理流程
三、自定义异常类
四、总结

一、什么是异常？

1.异常的概念

异常（Exception）是程序执行过程中发生的特殊情况或出现错误，他会打断程序正常流程。

类型	父类	定义	示例	是否可处理
Error（错误）	Throw able	虚拟机级别的严重问题，如内存溢出、栈溢出	内存溢出（OutOfMemoryError）、栈溢出（StackOverflowError）	❌ 不可处理，程序通常直接崩溃
Exception（异常）	Throw able	程序运行中的可预期问题，如空指针、文件不存在	空指针异常（NullPointerException）、文件不存在异常（FileNotFoundException）	✅ 可通过代码捕获并处理

2.常见的异常

算术异常

public class Test {public static void main(String[] args) {System.out.println(100/0);}
}

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数组越界异常

public static void main(String[] args) {int[] array = {8,2,6};System.out.println(array[4]);}

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空指针异常

public static void main(String[] args) {int[] array = null;System.out.println(array.length);}

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3.异常的体系结构

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Java体系以Throwable为顶层父类，下设Error和Exception两大部分，Exception又分为受查异常（编译时异常）和非受查异常（运行时异常）

Error是指Java虚拟机无法解决的严重问题，比如：Jvm内部错误，资源耗尽等

Exception：异常产生后，可以通过代码处理。

4.异常的分类

4.1 编译时异常

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4.2运行时异常

RunTimeException以及其⼦类对应的异常，都称为运⾏时异常。⽐如：

NullPointerException
ArrayIndexOutOfBoundsException
ArithmeticException

二、异常处理核心机制

Java提供try , catch , finally , throw , throws五个关键字处理异常，流程：捕获异常，处理异常，释放资源

1.异常抛出-throw

在编译时，程序出现错误，就要用throw抛出异常，将错误信息告知调用者（eg:参数检测）。

throw new XXXException("异常产⽣的原因");

【注意】

throw必须写在⽅法体内部
抛出的对象必须是Exception或者Exception的⼦类对象
如果抛出的是RunTimeException或者RunTimeException的⼦类，则可以不⽤处理直接交给JVM来处理
如果抛出的是编译时异常，⽤⼾必须处理，否则⽆法通过编译
异常⼀旦抛出，其后的代码就不会执⾏

2.异常的声明-throws

如果方法体内部无法处理异常，可通过throws在方法签名上声明异常，将异常处理责任，交给调用者（受查异常必须声明）

public static void main(String[] args) throws FileAlreadyExistsException

【注意】

throws必须跟在⽅法的参数列表之后
声明的异常必须是Exception或者Exception的⼦类
⽅法内部如果抛出了多个异常，throws之后必须跟多个异常类型，之间⽤逗号隔开，如果抛出多个异常类型具有⽗⼦关系，直接声明⽗类即可。
调⽤声明抛出异常的⽅法时，如果该异常是编译时异常/受查异常时，调⽤者必须对该异常进⾏处理，或者继续使⽤throws抛出

3.异常的捕获

执行流程分析

无异常时： try → 正常执行代码 → finally → 程序继续向下。

有异常时： try 中异常代码处中断 → 匹配的 catch 处理 → finally → 程序继续向下。

无匹配catch时： try → 异常抛出 → finally → 异常向上传递（如未处理，程序崩溃）

下面是一个找不到读取文件的异常：

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;public class Dome {public static void func() throws FileNotFoundException {FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream("路径");}public static void main(String[] args)throws FileNotFoundException {try {func();} catch (FileNotFoundException e) {e.printStackTrace();//打印异常信息System.out.println("找不到读取文件的异常，被捕获");} catch (NullPointerException e) {System.out.println("空指针异常");e.printStackTrace();//打印异常信息//与抛出的异常类型不匹配，就不会被捕获} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {System.out.println("数组下标越界异常");e.printStackTrace();//打印异常信息} catch (Exception e) {} finally {//处理资源关闭，避免浪费}}
}

【注意】

try块内抛出异常位置之后的代码将不会被执⾏
如果抛出异常类型与catch时异常类型不匹配，即异常不会被成功捕获，也就不会被处理，继续往外抛，直到JVM收到后中断程序----异常是按照类型来捕获的
try中可能会抛出多个不同的异常对象，则必须⽤多个catch来捕获----即多种异常，多次捕获
如果异常之间具有⽗⼦关系，⼀定是⼦类异常在前catch，⽗类异常在后catch
无论try中是否发生异常，finally中的代码⼀定会执⾏的，⼀般在finally中进⾏⼀些资源清理的扫尾⼯作。但是如果finally 中也存在return语句,那么就会执⾏finally中的return,从⽽不会执⾏到try中原有的return

4.异常处理流程

程序先执⾏try中的代码

如果try中的代码出现异常,就会结束try中的代码,看和catch中的异常类型是否匹配.

如果找到匹配的异常类型,就会执⾏catch中的代码

如果没有找到匹配的异常类型,就会将异常向上传递到上层调⽤者.

⽆论是否找到匹配的异常类型,finally中的代码都会被执⾏到(在该⽅法结束之前执⾏).

如果上层调⽤者也没有处理的了异常,就继续向上传递.

⼀直到main⽅法也没有合适的代码处理异常,就会交给JVM来进⾏处理,此时程序就会异常终⽌.

三、自定义异常类

自定义的登录功能，用户名异常和密码异常

public class Dome {private String name = "lasi";private String password = "88657";public void dome(String name, String password) throws UserNameErrorException,PassWordErrorException{if (!this.name.equals(name)) {throw new UserNameErrorException("用户名错误，发生异常");}if (!this.password.equals(password)) {throw new UserNameErrorException("密码错误，异常");}System.out.println("登录成功");}public static void main(String[] args) {Dome dome = new Dome();try {dome.dome("lasi","12345");}catch(UserNameErrorException e){e.printStackTrace();}catch (PassWordErrorException e){e.printStackTrace();}System.out.println("程序继续执行");}
}

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用户名异常

public class UserNameErrorException extends RuntimeException{public UserNameErrorException(){super();}public UserNameErrorException(String s){super(s);}
}

密码异常

public class PassWordErrorException extends RuntimeException{public PassWordErrorException(){super();}public PassWordErrorException(String s){super(s);}
}