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Java-异常类

news 2025/6/28 16:32:53

一、异常类体系结构

Java的异常类都继承自Throwable类，主要分为两大分支：

Throwable
├── Error (不可恢复的严重错误)
└── Exception (可捕获处理的异常)├── RuntimeException (运行时异常/非受检异常)└── 其他Exception (受检异常)

二、异常分类

1. Error（错误）

特点：严重系统错误，应用程序通常无法处理
示例：
- OutOfMemoryError：内存耗尽
- StackOverflowError：栈溢出
- VirtualMachineError：JVM故障

2. Exception（异常）

(1) 受检异常(Checked Exception)

特点：
- 必须被捕获或声明抛出
- 编译时检查
常见异常：
- IOException：I/O操作失败
- SQLException：数据库访问错误
- ClassNotFoundException：类未找到
- FileNotFoundException：文件未找到

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

特点：
- 不强制捕获或声明
- 通常由程序逻辑错误引起
常见异常：
- NullPointerException：空指针引用
- ArrayIndexOutOfBoundsException：数组越界
- IllegalArgumentException：非法参数
- ArithmeticException：算术错误（如除零）

三、异常处理机制

1. try-catch-finally块

try {// 可能抛出异常的代码FileInputStream fis = new FileInputStream("test.txt");
} catch (FileNotFoundException e) {// 处理特定异常System.out.println("文件未找到: " + e.getMessage());
} catch (IOException e) {// 处理更一般的异常System.out.println("IO错误: " + e.getMessage());
} finally {// 无论是否发生异常都会执行System.out.println("执行清理工作");
}

2. throws声明


public void readFile() throws FileNotFoundException, IOException {// 方法可能抛出异常，由调用者处理FileInputStream fis = new FileInputStream("test.txt");// ...
}

3. throw主动抛出异常

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

四、自定义异常

// 自定义受检异常
public class InsufficientFundsException extends Exception {private double amount;public InsufficientFundsException(double amount) {super("资金不足，缺少: " + amount);this.amount = amount;}public double getAmount() {return amount;}
}// 自定义非受检异常
public class InvalidInputException extends RuntimeException {public InvalidInputException(String message) {super(message);}
}

五、异常处理最佳实践

具体优先原则：先捕获具体异常，再捕获一般异常
不要忽略异常：空的catch块是糟糕的做法
合理使用finally：释放资源等清理工作
避免过度使用受检异常：考虑是否真的需要调用者处理
异常信息要丰富：包含足够的问题描述
考虑异常转换：将底层异常转换为业务异常

try {// 业务代码
} catch (SQLException e) {// 将技术异常转换为业务异常throw new BusinessException("数据库操作失败", e);
}

六、Java 7增强的异常处理

1. try-with-resources

try (FileInputStream fis = new FileInputStream("test.txt");BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(fis))) {// 自动资源管理String line = br.readLine();// ...
} catch (IOException e) {e.printStackTrace();
}
// 无需finally块关闭资源

2. 多重捕获


try {// 可能抛出多种异常的代码
} catch (IOException | SQLException e) {// 统一处理多种异常System.out.println("发生异常: " + e.getClass().getName());
}

七、异常性能考虑

异常创建开销大：异常对象包含栈轨迹信息
不要用异常控制流程：异常处理应只用于异常情况
预检查优于异常捕获：如检查null而非捕获NullPointerException

八、常见异常处理模式

1. 重试模式

int retries = 3;
while (retries > 0) {try {// 可能失败的操作operation();break;} catch (Exception e) {retries--;if (retries == 0) {throw e;}Thread.sleep(1000); // 等待后重试}
}

2. 异常转换

public void serviceMethod() throws ServiceException {try {// 调用DAOdao.accessDatabase();} catch (SQLException e) {// 转换为业务异常throw new ServiceException("数据库访问失败", e);}
}