Java 异常处理上篇： Throwable 详解

前言

• Java 异常处理是编写稳健、可靠程序的关键组成部分。在 Java 中，异常是一种程序运行时可能发生的错误或异常情况的表示。异常处理的核心是 Throwable 类及其子类，它们为我们提供了处理程序执行中出现的问题的机制。本文将深入探讨 Throwable 类，探索其层次结构、常见的子类以及异常处理的常用关键字。

Java 异常

Throwable 类

• 在 Java 中，Throwable 是所有错误和异常的父类。它派生出两个主要的子类：Error 和 Exception。

Error

• Error 类表示严重的错误，通常是虚拟机发生无法恢复的错误。程序员通常不需要直接捕获或处理 Error，因为这类错误通常意味着系统出现了不可逆的问题。例如，OutOfMemoryError 表示内存不足，StackOverflowError 表示堆栈溢出等。

Error

Exception

• Exception 类是所有异常的父类。它分为两种：受检异常（Checked Exception）和非受检异常（Unchecked Exception）。

Exception

受检异常（Checked Exception）

• 受检异常是在编译时强制处理的异常，程序必须在代码中显式地处理或者通过 throws 关键字声明方法可能抛出的受检异常。典型的受检异常包括 IOException、SQLException 等，它们表示程序在运行时可能遇到的外部因素导致的问题。

// try-catch 显示处理
try {
    // 有可能抛出 IOException 的代码
} catch (IOException e) {
    // 处理 IOException
} finally {
    // 无论是否发生异常，都会执行的代码
}

// throws 声明可能抛出的异常
private static void extracted() throws IOException {
    throw new IOException();
}

非受检异常（Unchecked Exception）

• 非受检异常是在运行时可能抛出的异常，也称为运行时异常（Runtime Exception）。它们通常是由程序逻辑错误引起的，无法在编译时预测。典型的非受检异常包括 NullPointerException、ArrayIndexOutOfBoundsException 等。

int[] array = {1, 2, 3};
int value = array[5]; // 抛出 ArrayIndexOutOfBoundsException

异常处理关键字

• 在 Java 中，异常处理关键字包括 try、catch、finally 和 throw。

try-catch

• try 块用于包含可能抛出异常的代码，而 catch 块用于捕获并处理这些异常。一个 try 块可以包含多个 catch 块，按照它们在代码中的顺序依次匹配异常。

try {
    // 可能抛出异常的代码
} catch (ExceptionType1 e1) {
    // 处理 ExceptionType1 异常
} catch (ExceptionType2 e2) {
    // 处理 ExceptionType2 异常
} finally {
    // 无论是否发生异常，都会执行的代码
}

finally

• finally 块用于包含无论是否发生异常都需要执行的代码。通常 finally 用于释放资源，例如关闭文件或数据库连接。

try {
    // 可能抛出异常的代码
} catch (Exception e) {
    // 处理异常
} finally {
    // 无论是否发生异常，都会执行的代码
    // 通常用于释放资源
}

throw

• throw 关键字用于手动抛出异常，以便在发生特定条件时触发异常。它在方法体内部使用，将一个 Throwable 对象抛出到调用者。

void checkAge(int age) {
    if (age < 0) {
        throw new IllegalArgumentException("Age cannot be negative");
    }
}

总结

• Java 异常处理是构建健壮程序的关键组成部分。Throwable 类及其子类为我们提供了处理程序执行中出现的问题的框架。通过合理使用 try、catch、finally 和 throw，我们能够更好地控制程序的流程，增强程序的可维护性和稳定性。

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