很多 Java 初学者刚接触异常时都会有这样的疑问什么是异常Exception为什么 Java 要设计异常机制Error 和 Exception 有什么区别Checked Exception 和 RuntimeException 又是什么try、catch、finally、throw、throws 到底有什么区别本文将用最通俗的方式把 Java 异常一次讲明白。一、什么是 Java 异常一句话概括Java 异常Exception是程序运行过程中发生的错误或异常情况Java 通过异常机制来发现、传递和处理这些错误避免程序直接崩溃。例如inta10;intb0;System.out.println(a/b);运行结果Exception in thread main java.lang.ArithmeticException: / by zero因为除数不能为 0所以 JVM 抛出了一个ArithmeticException算术异常。二、为什么要有异常假设 Java 没有异常机制。程序运行程序运行 ↓ 出现错误 ↓ 程序直接退出这样用户只能看到程序崩溃。而 Java 引入异常后程序运行 ↓ 发生错误 ↓ 抛出异常 ↓ 程序捕获异常 ↓ 处理错误 ↓ 程序继续运行例如try{intresult10/0;}catch(Exceptione){System.out.println(出现异常e.getMessage());}System.out.println(程序继续执行);输出出现异常/ by zero 程序继续执行可以看到虽然发生了错误但程序并没有直接崩溃而是继续执行后面的代码。因此异常机制的目的就是让程序能够优雅地处理错误提高程序的健壮性。三、Java 异常体系Java 中所有异常最终都继承自Throwable。整个继承关系如下Throwable / \ Error Exception | ---------------------------- | | Checked Exception RuntimeException 编译时异常 运行时异常可以看到Java 的异常主要分为两大类Error错误Exception异常其中 Exception 又分为Checked Exception编译时异常RuntimeException运行时异常下面分别介绍。四、Error错误Error 表示JVM 自身发生了严重错误。例如OutOfMemoryError StackOverflowError举个例子publicclassTest{publicstaticvoidtest(){test();}publicstaticvoidmain(String[]args){test();}}由于方法无限递归调用最终会出现StackOverflowErrorError 的特点JVM 层面的严重错误一般程序员无法恢复通常不建议使用 try-catch 捕获一句话记忆Error 是 JVM 的严重错误一般不用程序去处理。五、Exception异常Exception 表示程序运行过程中可能发生的问题。例如文件不存在数据库连接失败空指针数组越界Exception 又分为两类。1、Checked Exception编译时异常编译器要求必须处理。例如FileInputStreamfisnewFileInputStream(a.txt);编译器直接报错Unhandled exception必须使用try{FileInputStreamfisnewFileInputStream(a.txt);}catch(FileNotFoundExceptione){}或者publicvoidread()throwsFileNotFoundException{}常见编译时异常IOException SQLException ClassNotFoundException一句话编译时异常必须处理否则代码无法通过编译。2、RuntimeException运行时异常运行时异常编译器不会强制要求处理。例如数组越界int[]arr{1,2};System.out.println(arr[5]);运行结果ArrayIndexOutOfBoundsException再例如空指针Stringstrnull;System.out.println(str.length());运行NullPointerException编译器不会报错。因为这些异常通常是程序员编写代码时的逻辑错误。开发中最常见的 RuntimeException 有NullPointerException ArithmeticException ArrayIndexOutOfBoundsException ClassCastException NumberFormatException一句话运行时异常一般由程序逻辑错误导致编译器不强制处理。六、Error 和 Exception 的区别ErrorExceptionJVM 严重错误程序运行异常一般无法恢复可以处理不建议捕获可以捕获例如 OOM例如空指针记住一句话Error 是 JVM 的问题Exception 是程序的问题。七、Java 如何处理异常Java 提供了五个关键字try catch finally throw throws下面分别介绍。1、try放可能发生异常的代码。try{}2、catch捕获异常。例如try{inta10/0;}catch(ArithmeticExceptione){System.out.println(除数不能为0);}程序不会崩溃而是进入catch。3、finally无论是否发生异常都会执行。try{}finally{}通常用于关闭数据库连接关闭文件释放资源例如try{}finally{connection.close();}4、throw主动抛出一个异常对象。例如if(age0){thrownewIllegalArgumentException(年龄不能小于0);}这里不是 JVM 自动抛异常而是程序员主动抛。5、throws声明方法可能抛出的异常。例如publicvoidreadFile()throwsIOException{}表示我这个方法可能会抛出 IOException调用者需要处理。八、throw 和 throws 的区别高频面试很多初学者容易混淆。其实很好记throwthrows主动抛异常声明异常写在方法内部写在方法声明后后面跟异常对象后面跟异常类型例如thrownewRuntimeException();表示主动抛出一个异常对象。而publicvoidtest()throwsIOException{}表示告诉调用者这个方法可能抛 IOException。一句话throw 是抛throws 是声明。九、最常见的运行时异常开发中最容易遇到的就是下面几个。1、NullPointerException空指针Stringstrnull;str.length();2、ArithmeticException算术异常10/0;3、ArrayIndexOutOfBoundsException数组越界arr[100];4、ClassCastException类型转换异常AnimalanimalnewAnimal();Dogdog(Dog)animal;5、NumberFormatException数字格式异常Integer.parseInt(abc);十、异常是如何传播的假设方法调用关系如下main() ↓ A() ↓ B() ↓ C()如果C()发生异常C 不处理 ↓ 抛给 B ↓ B 不处理 ↓ 抛给 A ↓ A 不处理 ↓ 抛给 main ↓ main 不处理 ↓ JVM ↓ 程序结束这就是异常传播机制。一句话异常会沿着方法调用栈一级一级向上传递直到被处理否则最终交给 JVM。十一、面试如何回答如果面试官问介绍一下 Java 异常。可以这样回答Java 的异常是程序运行过程中出现的异常情况所有异常都继承自Throwable。Throwable分为Error和Exception其中Error表示 JVM 严重错误一般不处理Exception表示程序异常又分为编译时异常和运行时异常。编译时异常必须处理运行时异常通常由程序逻辑错误导致不强制处理。Java 提供try-catch-finally、throw、throws等机制来捕获、抛出和传递异常。这是一个比较完整且面试官认可度较高的回答。十二、总结最后用一张图总结整个异常体系。Throwable / \ Error Exception | ---------------------------- | | Checked Exception RuntimeException 必须处理 可不处理 处理方式 try catch finally throw throws记住下面四句话即可Throwable 是所有异常和错误的父类。Error 是 JVM 的严重错误一般不处理。Exception 是程序异常分为编译时异常和运行时异常。Java 通过 try-catch、throw、throws 等机制实现异常的捕获、传递和处理。一句话总结Java 异常本质上是一套错误处理机制它将程序运行过程中发生的问题封装成异常对象通过抛出、传递和捕获异常让程序能够更加稳定、健壮地运行。
