Java 异常体系全解析

        异常，不只是 try-catch

        在 Java 世界里，异常（Exception）是程序运行时处理“非预期状态”的核心机制。如何定义错误边界？如何传递失败信息？如何保证系统在异常路径下依然健壮？

一、Java 异常体系全景图

Java 中所有“可抛出”的类型都继承自 java.lang.Throwable，其派生出两个核心子类：

Throwable
├── Error             // JVM 或系统级严重错误，程序通常无法恢复
└── Exception         // 应用级异常，程序可捕获并处理├── RuntimeException  // 运行时异常，编译器不强制处理└── 其他 Exception     // 受检异常（Checked Exception），必须显式处理

• Error：留给 JVM，表示“系统崩了”，如 OutOfMemoryError、StackOverflowError
• Exception：留给开发者，表示“逻辑出错了”，如 IOException、SQLException
• RuntimeException：表示“编程错误”，如 NullPointerException、ArrayIndexOutOfBoundsException

二、Error：你不该捕获的“系统级灾难”

常见 Error 类型：

1. OutOfMemoryError：堆/元空间/直接内存溢出
2. StackOverflowError：递归过深或栈帧过大
3. NoClassDefFoundError：类加载失败
4. LinkageError：类版本冲突、方法签名不一致

为什么不建议捕获 Error

        例如捕获 OOM 后继续运行，可能导致数据错乱、连接泄漏、状态不一致 —— 比直接崩溃更危险！

三、Exception：受检 vs 非受检，设计的权衡

1. 受检异常（Checked Exception）

特点：编译器强制要求处理（try-catch 或 throws）

代表：IOException、SQLException、ClassNotFoundException

public void readFile(String path) throws IOException {FileReader reader = new FileReader(path); // 编译器强制你处理 IOException// ...
}

2. 非受检异常（Unchecked Exception / RuntimeException）

特点：编译器不强制处理，通常表示“编程错误”

代表：NullPointerException、IllegalArgumentException、IndexOutOfBoundsException

public void process(String input) {if (input == null) {throw new IllegalArgumentException(" "); // 主动抛出，语义清晰}// ...
}

四、try-catch-finally 执行机制深度解析

1. 基本执行顺序

public static int test() {int x = 1;try {System.out.println("try");return ++x;           // 计算返回值（x=2），暂存} catch (Exception e) {System.out.println("catch");} finally {System.out.println("finally");x = 3;                // 修改 x，但不影响已暂存的返回值}return x;                 // 这行不会执行
}
// 输出：
// try
// finally
// 返回值：2

核心机制：

1. return 表达式先计算，结果暂存
2. finally 块无论如何都会执行（除 System.exit() 或 JVM 崩溃）
3. finally 中的 return 会覆盖 try/catch 中的返回值

2. finally 中 return 的陷阱

public static int badExample() {try {return 1;} finally {return 2; // 覆盖了 try 的返回值，破坏逻辑，难以调试}
}

finally 只用于资源释放、状态清理、日志记录

绝不在 finally 中 return、throw、break、continue

五、Spring 中的全局异常处理：@ControllerAdvice

在 Web 应用中，我们通常在 Controller 层统一处理异常，避免每个方法写 try-catch。

1. 全局异常处理器示例

@RestControllerAdvice
@Slf4j
public class GlobalExceptionHandler {@ExceptionHandler(BusinessException.class)public ResponseEntity<ErrorResponse> handleBusinessException(BusinessException e) {log.warn("业务异常: {}", e.getMessage(), e);return ResponseEntity.badRequest().body(new ErrorResponse(e.getCode(), e.getMessage()));}@ExceptionHandler(Exception.class)public ResponseEntity<ErrorResponse> handleUnexpectedException(Exception e) {log.error("系统异常", e);return ResponseEntity.status(500).body(new ErrorResponse("SYSTEM_ERROR", "系统繁忙，请稍后再试"));}
}

2. 错误响应体设计

public record ErrorResponse(String code, String message) {}

优势：

• 统一错误格式，前端可标准化处理
• 避免异常堆栈暴露给用户（安全）
• 日志集中记录，便于监控与排查