【Java异常处理】6-1 Error 和 Exception

§6-1 Error 和 Exception

本节内容将作为异常处理的第一节内容，了解 Error 和 Exception。

目录

• §6-1 Error 和 Exception
  • 6-1.1 异常与错误、异常体系结构
  • 6-1.2 错误 Error
  • 6-1.3 异常 Exception
  • 6-1.4 异常的作用

6-1.1 异常与错误、异常体系结构

实际工作中，遇到的情况不可能是完美的。程序在运行的过程中往往会遇到一些问题，例如打开不存在的文件、文件格式不正确、所读取的数据为空等，这称为异常（exception），即程序运行时不期而至的各种情况。

异常处理：应用程序应当正确、合理地处理可能出现的异常，而不至于程序崩溃。

异常发生在程序运行期间，它影响了程序正常的执行流程。

异常处理框架：

Java 中提供了一套异常处理框架，它把异常当作对象处理，并定义一个基类 java.lang.Throwable 作为所有异常的超类。

在 Java API 中定义了许多异常类，这些类分为两大类：错误 Error 和异常 Exception。

下图列出了含有部分异常和错误的体系结构示意：

Java 中的异常可以简单地分为以下三类：

• 编译时异常：除了 RuntimeException 及其子类，直接继承自 Exception 的异常都是编译时异常。编译时异常是在编译阶段就会抛出，提醒程序员检查本地信息，这些异常不能够被简单地忽略，应当在编译阶段中处理，例如解析异常（ParseException）；
• 运行时异常：RuntimeException 以及其所有子类都是运行时异常。运行时异常是在程序运行时出现的异常，是代码参数出错导致的问题，例如数组索引越界异常（ArrayIndexOutOfBoundsException）；
• 错误（error）：Error 代表的是系统级别的错误，属于严重问题，严格来说不属于异常。系统一旦出现问题，Sun 会将这些错误封装成 Error 对象，而并非由程序员使用。错误并不在我们的控制和管理范围内，例如内存耗尽错误（OutOfMemoryError）。

Java 已经预先定义好了许多异常，一般而言在开发过程中，不需要额外地自定义异常。

注意事项：

引用自 异常笔记_Jobs_orz的博客-CSDN博客

• Java 语言规范将派生于 Error 和 RuntimeException 的异常称为非受查异常（unchecked），所有其他异常称为受查异常（checked）；
• 编译器将检查是否为所有的异常提供了异常处理器；
• 一个方法必须声明所有可能抛出的受查异常，而非受查异常要么不可控制（Error），要么就应当避免发生；
• 若子类覆盖了超类的一个方法，子类方法所声明的异常不能比超类方法更为通用，即要么抛出更特定的异常，要么不抛出异常；
• 若超类方法没有抛出任何异常，子类方法也不能抛出任何受查异常。

6-1.2 错误 Error

Error 类对象由 JVM 生成并抛出，大多数错误与代码编写者所执行的操作无关。

Java 虚拟机运行错误（Java Virtual Machine Error），当 JVM 不再有继续执行操作所需内存资源时，将出现 OutOfMemoryError。这些异常发生时，JVM 一般会选择终止进程。应当尽可能地避免这种情况。

还有发生在虚拟机试图执行应用时，如类定义错误（NoClassDefFoundError）、链接错误（LinkageError）。这些错误是不可查的，因为它们发生在应用程序的控制和处理能力之外，而且绝大多数是程序运行时所不允许的情况。尽量把我们的环境调到最优。

6-1.3 异常 Exception

在 Exception 分支中有一个重要的子类 RuntimeException ，即运行时异常，这些检查都是非受查异常，程序中可以选择捕获处理，也可以选择不处理。

这些异常一般是由程序逻辑错误、代码参数错误引起的，程序应该从逻辑角度尽可能避免这类情况发生。

与错误的区别：Error 一般指灾难性、致命性错误，是程序无法控制和处理的，当出现这些错误时，JVM 一般会选择终止进程；Exception 通常情况下是可以被程序捕获处理的，并且在程序中应该尽可能地去处理这些异常。

6-1.4 异常的作用

异常具有两个重要作用：

• 查询 bug 的关键参考信息；

  抛出异常时，控制台会打印出抛出异常的方法、异常名称，以及抛出异常的原因（英文）；

  同时，控制台还会显示出异常抛出所在的代码行，告知程序员问题所在位置，方便定位，一般建议从下往上看。

  以标准 Java Bean 类 Student 为例，在主方法中：

  Student[] students = new Student[3];
  System.out.println(students[0].getName());
  

  运行，则会抛出异常：

  Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException: Cannot invoke "com.zebt.exceptions.Student.getName()" because "students[0]" is null
  	at com.zebt.exceptions.Test.main(Test.java:7)
  

  这一段信息就告诉了我们异常抛出的方法、异常名称、抛出原因、问题所在代码行。

• 作为方法内部的一种特殊返回值，通知调用者底层执行情况。

  当被调用方法所接受的参数非法或遭遇到一些其他情况，被调用方法应当向调用者告知情况。此时可以抛出异常，告知调用者底层执行情况，调用者则应当根据可能抛出的异常，对应地处理异常。

  这一部分内容在下一节中介绍。