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在 Java 中，异常（Exception）是指在程序执行过程中发生的不正常事件，它会中断程序的正常流程。Java 提供了一套完整的异常处理机制，帮助开发者更好地处理程序运行时出现的各种错误，增强程序的健壮性。
异常的分类
在 Java 中，异常类都继承自 java.lang.Throwable 类，Throwable 有两个直接子类：Error 和 Exception。
1. Error
Error 类表示系统级的错误和资源耗尽错误，通常是由 JVM 或底层系统产生的，程序无法处理这些错误，也不应该尝试去捕获它们。例如，OutOfMemoryError 表示内存不足，StackOverflowError 表示栈溢出。
2. Exception
Exception 类表示程序可以捕获和处理的异常，它又可以分为两类：
- 受检查异常（Checked Exception）：这类异常在编译时会被编译器检查，要求开发者必须进行处理（捕获或声明抛出）。常见的受检查异常包括
IOException、SQLException等。 - 非受检查异常（Unchecked Exception）：也称为运行时异常（Runtime Exception），这类异常在编译时不会被编译器检查，通常是由程序逻辑错误引起的。常见的运行时异常包括
NullPointerException、ArrayIndexOutOfBoundsException、ArithmeticException等。
层次结构图：
Throwable
├── Error
└── Exception├── RuntimeException（运行时异常）└── 其他受检异常（如 IOException）异常处理机制
Java 提供了 try、catch、finally 和 throw、throws 等关键字来实现异常处理。
1. try-catch 块
try-catch 块用于捕获和处理异常。try 块中包含可能会抛出异常的代码，catch 块用于捕获并处理相应的异常。
public class TryCatchExample {public static void main(String[] args) {try {int result = 10 / 0; // 会抛出 ArithmeticExceptionSystem.out.println(result);} catch (ArithmeticException e) {System.out.println("捕获到算术异常: " + e.getMessage());}}
}
多重捕获（Multi-catch）
Java 7+ 支持在一个 catch 块中捕获多个异常类型：
catch (IOException | SQLException e) { ... }2. try-catch-finally 块
finally 块是可选的，无论 try 块中是否抛出异常，finally 块中的代码都会被执行。通常用于释放资源，如关闭文件、数据库连接等。
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;public class TryCatchFinallyExample {public static void main(String[] args) {FileInputStream fis = null;try {fis = new FileInputStream("test.txt");// 读取文件的代码} catch (FileNotFoundException e) {System.out.println("文件未找到: " + e.getMessage());} finally {try {if (fis != null) {fis.close();}} catch (IOException e) {System.out.println("关闭文件时出错: " + e.getMessage());}}}
}
try-with-resources自动关闭资源（Java 7+）：
try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("file.txt"))) {// 自动关闭流
}3. throws 关键字
throws 关键字用于在方法声明中声明该方法可能会抛出的异常，调用该方法的代码必须处理这些异常。
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;public class ThrowsExample {public static void readFile() throws FileNotFoundException {FileInputStream fis = new FileInputStream("test.txt");// 读取文件的代码}public static void main(String[] args) {try {readFile();} catch (FileNotFoundException e) {System.out.println("文件未找到: " + e.getMessage());}}
}
4. throw 关键字
throw 关键字用于手动抛出一个异常对象。
public class ThrowExample {public static void checkAge(int age) {if (age < 0) {throw new IllegalArgumentException("年龄不能为负数");}System.out.println("年龄合法: " + age);}public static void main(String[] args) {try {checkAge(-5);} catch (IllegalArgumentException e) {System.out.println("捕获到异常: " + e.getMessage());}}
}
自定义异常
在 Java 中，你可以通过继承 Exception 或 RuntimeException 类来创建自定义异常。
// 自定义受检查异常
class MyCheckedException extends Exception {public MyCheckedException(String message) {super(message);}
}// 自定义运行时异常
class MyRuntimeException extends RuntimeException {public MyRuntimeException(String message) {super(message);}
}public class CustomExceptionExample {public static void main(String[] args) {try {throw new MyCheckedException("这是一个自定义受检查异常");} catch (MyCheckedException e) {System.out.println("捕获到自定义受检查异常: " + e.getMessage());}try {throw new MyRuntimeException("这是一个自定义运行时异常");} catch (MyRuntimeException e) {System.out.println("捕获到自定义运行时异常: " + e.getMessage());}}
}
异常处理的最佳实践
- 捕获特定的异常：尽量捕获特定的异常，而不是捕获通用的
Exception类，这样可以更精确地处理不同类型的异常。 - 避免空的
catch块：空的catch块会隐藏异常，导致调试困难，应该在catch块中记录异常信息或进行相应的处理。 - 使用
finally块释放资源：对于需要手动释放的资源，如文件、数据库连接等，应该在finally块中进行释放。 - 合理使用
throws和throw：在方法中，如果无法处理某些异常，可以使用throws关键字将异常抛给调用者；如果需要手动抛出异常，可以使用throw关键字。