Java异常概述 #

一、异常概述 #

异常是程序执行过程中发生的不正常事件，会中断正常的指令流程。

1.1 异常的作用 #

提高程序健壮性
分离正常代码和错误处理代码
提供错误信息

1.2 异常体系 #

text

Throwable
├── Error（错误）
│   ├── VirtualMachineError
│   ├── OutOfMemoryError
│   └── StackOverflowError
└── Exception（异常）
    ├── RuntimeException（运行时异常）
    │   ├── NullPointerException
    │   ├── ArrayIndexOutOfBoundsException
    │   ├── ArithmeticException
    │   └── ClassCastException
    └── 非RuntimeException（检查异常）
        ├── IOException
        ├── SQLException
        └── FileNotFoundException

二、Error与Exception #

2.1 Error #

Error是严重错误，程序无法处理。

java

// 栈溢出错误
public void recursiveMethod() {
    recursiveMethod();  // 无限递归
}

// 内存溢出错误
public void outOfMemory() {
    int[] arr = new int[Integer.MAX_VALUE];
}

2.2 Exception #

Exception是程序可以处理的异常。

java

// 空指针异常
String s = null;
System.out.println(s.length());  // NullPointerException

// 数组越界
int[] arr = {1, 2, 3};
System.out.println(arr[5]);  // ArrayIndexOutOfBoundsException

// 算术异常
int result = 10 / 0;  // ArithmeticException

三、异常分类 #

3.1 检查异常（Checked Exception） #

编译时必须处理的异常。

java

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;

public void readFile() {
    // 编译错误：必须处理FileNotFoundException
    // FileInputStream fis = new FileInputStream("test.txt");
    
    // 正确：处理异常
    try {
        FileInputStream fis = new FileInputStream("test.txt");
    } catch (FileNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

3.2 非检查异常（Unchecked Exception） #

运行时异常，编译时不强制处理。

java

// RuntimeException及其子类
NullPointerException
ArrayIndexOutOfBoundsException
ArithmeticException
ClassCastException
NumberFormatException
IllegalArgumentException

四、常见异常 #

4.1 NullPointerException #

java

String s = null;
int length = s.length();  // NullPointerException

// 预防
if (s != null) {
    int length = s.length();
}

4.2 ArrayIndexOutOfBoundsException #

java

int[] arr = {1, 2, 3};
int num = arr[5];  // ArrayIndexOutOfBoundsException

// 预防
if (index >= 0 && index < arr.length) {
    int num = arr[index];
}

4.3 ArithmeticException #

java

int result = 10 / 0;  // ArithmeticException

// 预防
int divisor = 0;
if (divisor != 0) {
    int result = 10 / divisor;
}

4.4 ClassCastException #

java

Object obj = "Hello";
Integer num = (Integer) obj;  // ClassCastException

// 预防
if (obj instanceof Integer) {
    Integer num = (Integer) obj;
}

4.5 NumberFormatException #

java

int num = Integer.parseInt("abc");  // NumberFormatException

// 预防
try {
    int num = Integer.parseInt("abc");
} catch (NumberFormatException e) {
    System.out.println("数字格式错误");
}

五、异常处理方式 #

5.1 捕获异常 #

java

try {
    // 可能抛出异常的代码
} catch (Exception e) {
    // 异常处理代码
} finally {
    // 无论是否异常都执行
}

5.2 声明异常 #

java

public void readFile() throws IOException {
    // 可能抛出IOException的代码
}

5.3 抛出异常 #

java

public void setAge(int age) {
    if (age < 0) {
        throw new IllegalArgumentException("年龄不能为负");
    }
    this.age = age;
}

六、异常处理原则 #

6.1 能处理就处理 #

java

public int divide(int a, int b) {
    try {
        return a / b;
    } catch (ArithmeticException e) {
        return 0;  // 处理异常，返回默认值
    }
}

6.2 不能处理就声明 #

java

public void readFile(String path) throws IOException {
    FileInputStream fis = new FileInputStream(path);
    // ...
}

6.3 使用具体异常 #

java

// 不推荐
try {
    // ...
} catch (Exception e) {  // 太宽泛
}

// 推荐
try {
    // ...
} catch (FileNotFoundException e) {
    // 文件不存在
} catch (IOException e) {
    // IO错误
}

七、总结 #

类型	说明	处理要求
Error	严重错误	无法处理
检查异常	编译时检查	必须处理
运行时异常	运行时发生	可选处理

异常要点：

Error是严重错误，程序无法处理
检查异常必须处理
运行时异常可选处理
选择合适的处理方式