[Java异常]异常

Throwable 是 Java 语言中所有错误与异常的超类。
Throwable 包含两个子类：Error（错误）和 Exception（异常），它们通常用于指示发生了异常情况。
Throwable 包含了其线程创建时线程执行堆栈的快照，它提供了 printStackTrace() 等接口用于获取堆栈跟踪数据等信息。

Error（错误）

Error 类及其子类：程序中无法处理的错误，表示运行应用程序中出现了严重的错误。此类错误一般表示代码运行时 JVM 出现问题。

通常有 VirtualMachineError（虚拟机运行错误）、NoClassDefFoundError（类定义错误）等。比如 OutOfMemoryError：内存不足错误；StackOverflowError：栈溢出错误。
此类错误发生时，JVM 将终止线程。这些错误是不受检异常，非代码性错误。因此，当此类错误发生时，应用程序不应该去处理此类错误。按照Java惯例，我们是不应该实现任何新的Error子类的！

Exception（异常）

程序本身可以捕获并且可以处理的异常。Exception 这种异常又分为两类：运行时异常和编译时异常。

运行时异常都是RuntimeException类及其子类异常，如NullPointerException(空指针异常)、IndexOutOfBoundsException(下标越界异常)等，这些异常是不检查异常，程序中可以选择捕获处理，也可以不处理。这些异常一般是由程序逻辑错误引起的，程序应该从逻辑角度尽可能避免这类异常的发生。运行时异常的特点是Java编译器不会检查它，也就是说，当程序中可能出现这类异常，即使没有用try-catch语句捕获它，也没有用throws子句声明抛出它，也会编译通过。

非运行时异常 （编译异常）是RuntimeException以外的异常，类型上都属于Exception类及其子类。从程序语法角度讲是必须进行处理的异常，如果不处理，程序就不能编译通过。如IOException、SQLException等以及用户自定义的Exception异常，一般情况下不自定义检查异常。

可查的异常（checked exceptions）和不可查的异常（unchecked exceptions）

可查异常（编译器要求必须处置的异常）：正确的程序在运行中，很容易出现的、情理可容的异常状况。可查异常虽然是异常状况，但在一定程度上它的发生是可以预计的，而且一旦发生这种异常状况，就必须采取某种方式进行处理。除了RuntimeException及其子类以外，其他的Exception类及其子类都属于可查异常。这种异常的特点是Java编译器会检查它，也就是说，当程序中可能出现这类异常，要么用try-catch语句捕获它，要么用throws子句声明抛出它，否则编译不会通过。

不可查异常(编译器不要求强制处置的异常)包括运行时异常（RuntimeException与其子类）和错误（Error）。

在Java中，错误（Error）和异常（Exception）都是继承自 Throwable 类的子类，但它们在性质和处理上有着明显的区别。

Error（错误）#

Error 类及其子类表示系统级的异常，通常是由于JVM本身的问题引起的。这些错误通常表示更严重的问题，程序一般不应尝试捕获和处理这些错误。

常见的错误类型：#

• OutOfMemoryError: 当JVM没有足够的内存来分配给对象时抛出。
• StackOverflowError: 当JVM的栈内存被耗尽，通常是由于递归方法调用过多导致的。
• VirtualMachineError: 当JVM出现某些内部错误或资源耗尽时抛出。

特点：#

• 这些错误通常是不可恢复的。
• 通常不需要（也不建议）程序员去捕获和处理它们。

Exception（异常）#

Exception 类及其子类表示程序本身可以处理的情况。异常是可以通过捕获和处理来恢复的。

常见的异常类型：#

• IOException: 输入/输出操作失败或中断时抛出。
• SQLException: 数据库操作失败时抛出。
• NullPointerException: 尝试访问null对象的方法或属性时抛出。
• IndexOutOfBoundsException: 当索引超出范围时抛出。

特点：#

• 分为受检异常（Checked Exception）和非受检异常（Unchecked Exception）。
• 可以使用try-catch块捕获和处理。
• 程序应合理地捕获和处理异常，以确保程序的健壮性和用户体验。

受检异常（Checked Exception）#

受检异常是编译时异常，必须在方法声明中进行处理（使用throws关键字）或者在方法内部捕获（使用try-catch块）。这些异常通常是程序本身之外的条件导致的，需要程序员进行预防和处理。

常见的受检异常：#

• IOException
• SQLException
• ClassNotFoundException

非受检异常（Unchecked Exception）#

非受检异常是运行时异常，程序不强制要求处理。这些异常通常是程序中的错误导致的，比如逻辑错误或编程错误。

常见的非受检异常：#

• NullPointerException
• ArrayIndexOutOfBoundsException
• IllegalArgumentException

代码示例#

Error 示例：#

public class ErrorExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            causeStackOverflow();
        } catch (StackOverflowError e) {
            System.err.println("Caught StackOverflowError: " + e.getMessage());
        }
    }

    public static void causeStackOverflow() {
        causeStackOverflow(); // 无限递归调用
    }
}

Exception 示例：#

import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.util.Scanner;

public class ExceptionExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            readFile("nonexistentfile.txt");
        } catch (FileNotFoundException e) {
            System.err.println("Caught FileNotFoundException: " + e.getMessage());
        }
    }

    public static void readFile(String fileName) throws FileNotFoundException {
        File file = new File(fileName);
        Scanner scanner = new Scanner(file);
        while (scanner.hasNextLine()) {
            System.out.println(scanner.nextLine());
        }
        scanner.close();
    }
}

总结#

• 错误（Error）表示系统级问题，通常不可恢复，不建议捕获和处理。
• 异常（Exception）表示程序本身可以处理的情况，分为受检异常（需要处理）和非受检异常（可以选择处理）。
• 处理异常是编写健壮的Java应用程序的重要部分，而错误一般由JVM处理。

throw和throws的区别#

• throw 在方法体内使用，throws 在方法声明上使用；

• throw 后面接的是异常对象，只能接一个。throws 后面接的是异常类型，可以接多个，多个异常类型用逗号隔开；

• throw 是在方法中出现不正确情况时，手动来抛出异常，结束方法的，执行了 throw 语句一定会出现异常。而 throws 是用来声明当前方法有可能会出现某种异常的，如果出现了相应的异常，将由调用者来处理，声明了异常不一定会出现异常。

其中，throw 是用在某个方法的方法体内的，当我们认定某种情况不合理时，就可以创建异常对象，封装好异常信息，然后通过 throw 来抛出异常并终止该方法。

public class Student {
    // 性别
    private String gender;

    public String getGender() {
        return gender;
    }

    public void setGender(String gender) {
        if (!("男".equals(gender) || "女".equals(gender))) {
            throw new IllegalArgumentException("非法性别：" + gender);
        }
        this.gender = gender;
    }
}

而 throws 是用在某个方法的方法声明上的，表示当前方法如果抛出了某些异常，将由调用者来进行异常处理。这种方式也可以让调用者知晓该对哪些异常进行处理。throws 声明的异常不一定会出现，只是一种可能。

public class FileInputStream extends InputStream {
    public FileInputStream(String name) throws FileNotFoundException {
        this(name != null ? new File(name) : null);
    }
}