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Java 异常处理

news 来源：原创 2025/5/14 3:37:41

一、引言

在 Java 编程中，异常处理是一个至关重要的部分。程序在运行过程中可能会遇到各种意外情况，如文件不存在、网络连接中断、数组越界等。如果不进行适当的处理，这些异常可能会导致程序崩溃，影响用户体验。Java 提供了一套完善的异常处理机制，允许开发者捕获和处理这些异常，从而提高程序的健壮性和可靠性。

二、异常的基本概念

2.1 异常的定义

异常是指在程序运行过程中出现的不正常情况，它会打断程序的正常执行流程。在 Java 中，异常是以对象的形式存在的，当异常发生时，会创建一个异常对象并抛出。

2.2 异常的分类

Java 中的异常分为两大类：检查型异常（Checked Exception）和非检查型异常（Unchecked Exception）。

2.2.1 检查型异常

检查型异常是指在编译时必须进行处理的异常，否则程序无法通过编译。这类异常通常表示程序外部的一些不可预测的情况，如文件操作、网络连接等。常见的检查型异常包括 IOException、SQLException 等。

2.2.2 非检查型异常

非检查型异常是指在编译时不需要进行处理的异常，它们通常是由程序的逻辑错误引起的，如数组越界、空指针引用等。非检查型异常继承自 RuntimeException 类。常见的非检查型异常包括 NullPointerException、ArrayIndexOutOfBoundsException、ArithmeticException 等。

2.3 异常的继承体系

Java 中的异常类都继承自 Throwable 类，Throwable 类有两个直接子类：Error 和 Exception。
在这里插入图片描述

2.3.1 `Error`

Error 表示系统级的错误，通常是由系统资源耗尽、虚拟机错误等原因引起的，程序无法处理这些错误，只能让程序终止。例如，OutOfMemoryError、StackOverflowError 等。

2.3.2 `Exception`

Exception 表示程序级的异常，又分为检查型异常和非检查型异常。RuntimeException 及其子类属于非检查型异常，其他的 Exception 子类属于检查型异常。

三、异常的捕获和处理

3.1 `try-catch` 语句

try-catch 语句用于捕获和处理异常。其基本语法如下：

try {
   
    // 可能会抛出异常的代码块
} catch (ExceptionType1 e1) {
   
    // 处理 ExceptionType1 类型的异常
} catch (ExceptionType2 e2) {
   
    // 处理 ExceptionType2 类型的异常
} finally {
   
    // 无论是否发生异常，都会执行的代码块
}

以下是一个简单的 try-catch 示例：

public class TryCatchExample {
   
    public static void main(String[] args) {
   
        try {
   
            int[] arr = {
   1, 2, 3};
            System.out.println(arr[3]); // 会抛出 ArrayIndexOutOfBoundsException
        } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
   
            System.out.println("捕获到数组越界异常：" + e.getMessage());
        } finally {
   
            System.out.println("无论是否发生异常，都会执行 finally 块");
        }
    }
}

在上述代码中，try 块中的代码可能会抛出 ArrayIndexOutOfBoundsException 异常，catch 块捕获该异常并进行处理，finally 块中的代码无论是否发生异常都会执行。

3.2 多重 `catch` 块

一个 try 块可以有多个 catch 块，用于捕获不同类型的异常。在捕获异常时，会按照 catch 块的顺序依次匹配，一旦匹配到合适的异常类型，就会执行相应的 catch 块，其他 catch 块将不再执行。

public class MultipleCatchExample {
   
    public static void main(String[] args) {
   
        try {
   
            int a = 10;
            int b = 0;
            int result = a / b; // 会抛出 ArithmeticException
            int[] arr = {
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