异常处理：让你的代码更加健壮与可靠！

开篇语

哈喽，各位小伙伴们，你们好呀，我是喵手。运营社区：C站/掘金/腾讯云/阿里云/华为云/51CTO；欢迎大家常来逛逛

  今天我要给大家分享一些自己日常学习到的一些知识点，并以文字的形式跟大家一起交流，互相学习，一个人虽可以走的更快，但一群人可以走的更远。

  我是一名后端开发爱好者，工作日常接触到最多的就是Java语言啦，所以我都尽量抽业余时间把自己所学到所会的，通过文章的形式进行输出，希望以这种方式帮助到更多的初学者或者想入门的小伙伴们，同时也能对自己的技术进行沉淀，加以复盘，查缺补漏。

小伙伴们在批阅的过程中，如果觉得文章不错，欢迎点赞、收藏、关注哦。三连即是对作者我写作道路上最好的鼓励与支持！

前序

在软件开发中，异常是无法避免的，但我们可以通过有效的异常处理来减少它们对程序的影响。Java 提供了强大的异常处理机制，能够帮助我们在发生错误时更好地捕获、处理并给出适当的响应。掌握异常处理是编写健壮、可维护代码的关键。

今天，我们将深入探讨异常处理的各个方面，涵盖异常的类型、如何使用 try-catch-finally 块来捕获异常、如何创建自定义异常、异常链的概念，以及 throw 和 throws 的区别和使用场景。

前言

你在写代码时，可能会遇到各种各样的异常——比如用户输入错误、数据库连接失败、文件未找到等等。这些异常如果没有正确处理，就会导致程序崩溃。幸运的是，Java提供了异常处理机制，通过 try-catch 等结构来捕获异常并做出相应的处理。今天，我们将深入讲解这些机制，让你能够更好地处理各种异常，避免程序崩溃，并提供更好的用户体验。

第一部分：异常的类型：Checked Exception与Unchecked Exception

在 Java 中，异常大致可以分为两类：Checked Exception 和 Unchecked Exception。这两种异常有不同的处理方式和使用场景。

1.1 Checked Exception（受检异常）

Checked Exception 是在编译时被检查的异常。它们通常是程序无法控制的错误，如文件读取错误、网络连接失败等。Java要求开发者显式地处理这些异常，否则编译器会报错。

常见的 Checked Exception 包括：

• IOException：输入输出异常（如文件未找到）
• SQLException：SQL异常（如数据库连接失败）
• ClassNotFoundException：类未找到异常

示例：

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

public class CheckedExceptionExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            File file = new File("nonexistentFile.txt");
            Scanner scanner = new Scanner(file);  // 可能会抛出FileNotFoundException
        } catch (FileNotFoundException e) {
            System.out.println("File not found: " + e.getMessage());
        }
    }
}

解释：

• 在上面的代码中，Scanner 会抛出 FileNotFoundException，这是一个 Checked Exception，因此我们必须显式地捕获它。

1.2 Unchecked Exception（非受检异常）

Unchecked Exception 是在运行时发生的异常，编译器不要求必须处理它们。它通常是程序逻辑错误导致的异常，如数组越界、空指针等。

常见的 Unchecked Exception 包括：

• NullPointerException：空指针异常
• ArrayIndexOutOfBoundsException：数组越界异常
• ArithmeticException：算数异常（如除以零）

示例：

public class UncheckedExceptionExample {
    public static void main(String[] args) {
        String str = null;
        System.out.println(str.length());  // 可能会抛出NullPointerException
    }
}

解释：

• 上面的代码会抛出 NullPointerException，这是一个 Unchecked Exception。由于它是运行时异常，编译器不强制要求我们处理它。

第二部分：try-catch-finally 块

try-catch-finally 块是 Java 异常处理的核心结构，它用于捕获和处理异常。异常发生时，程序会跳到 catch 块进行处理，finally 块无论是否发生异常都会执行，通常用于清理资源。

2.1 try-catch 块

• try 块包含可能抛出异常的代码。
• catch 块用于捕获并处理异常。

示例：

public class TryCatchExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            int result = 10 / 0;  // 可能会抛出ArithmeticException
        } catch (ArithmeticException e) {
            System.out.println("Error: Division by zero!");
        }
    }
}

解释：

• 代码会抛出 ArithmeticException，并且由 catch 块捕获并处理，避免程序崩溃。

2.2 finally 块

finally 块用于在 try-catch 结束后执行一些清理工作，无论是否发生异常。常用于关闭文件流、数据库连接等资源释放操作。

示例：

import java.io.File;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;

public class FinallyExample {
    public static void main(String[] args) {
        FileReader fr = null;
        try {
            fr = new FileReader("file.txt");
            // 可能会抛出IOException
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("Error: " + e.getMessage());
        } finally {
            if (fr != null) {
                try {
                    fr.close();  // 关闭资源
                    System.out.println("File closed successfully.");
                } catch (IOException e) {
                    System.out.println("Error while closing the file.");
                }
            }
        }
    }
}

解释：

• finally 块确保无论是否发生异常，都会执行资源关闭操作。

第三部分：异常链与自定义异常

3.1 异常链

异常链（Exception Chaining）是指在一个异常处理过程中，抛出另一个异常，通常是为了在捕获到异常时，保留原始异常信息。Java支持通过构造函数将原始异常作为参数传递给新的异常。

示例：

public class ExceptionChainExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            try {
                throw new NullPointerException("Null pointer exception");
            } catch (NullPointerException e) {
                throw new RuntimeException("Runtime exception occurred", e);  // 异常链
            }
        } catch (RuntimeException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

解释：

• 当捕获到 NullPointerException 时，抛出一个新的 RuntimeException，并将原始异常作为参数传递给新的异常。这样可以保留原始异常的栈跟踪信息。

3.2 自定义异常

Java允许我们创建自定义异常类，它们通常继承自 Exception 或 RuntimeException 类。自定义异常可以为我们提供更具意义的错误信息。

示例：

class InvalidAgeException extends Exception {
    public InvalidAgeException(String message) {
        super(message);
    }
}

public class CustomExceptionExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            int age = -5;
            if (age < 0) {
                throw new InvalidAgeException("Age cannot be negative.");
            }
        } catch (InvalidAgeException e) {
            System.out.println("Error: " + e.getMessage());
        }
    }
}

解释：

• InvalidAgeException 是我们自定义的异常类，它继承自 Exception。当年龄小于零时，抛出自定义异常，并打印错误信息。

第四部分：throw与throws的区别与使用

4.1 throw关键字

throw 关键字用于显式抛出一个异常。通常用于在方法中根据某些条件判断是否抛出异常。

示例：

public class ThrowExample {
    public static void main(String[] args) {
        throw new IllegalArgumentException("Illegal argument passed.");
    }
}

解释：

• throw 用于在代码中显式抛出异常，可以创建一个新的异常实例并抛出。

4.2 throws关键字

throws 关键字用于方法声明中，表示该方法可能会抛出某些异常，调用者需要处理这些异常。与 throw 不同，throws 是声明异常，而不是抛出异常。

示例：

public class ThrowsExample {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        readFile("file.txt");
    }

    public static void readFile(String fileName) throws Exception {
        if (fileName == null) {
            throw new Exception("File name cannot be null");
        }
        System.out.println("Reading file: " + fileName);
    }
}

解释：

• 在方法 readFile 中声明了 throws Exception，意味着调用者需要处理这个异常。如果调用 readFile 时出现异常，必须使用 try-catch 进行捕获或继续声明抛出。

总结

Java的异常处理机制是非常强大的，能够帮助我们在程序发生异常时及时捕获并处理，避免程序崩溃。通过 try-catch-finally 块、throw 和 throws 关键字，我们能够在出现错误时采取适当的应对措施。自定义异常和异常链让我们能够提供更具意义的错误信息，帮助调试和定位问题。

掌握异常处理不仅能使你的代码更加健壮和安全，还能提高代码的可维护性和可读性。在实际开发中，合理使用这些机制，能帮助你编写出高质量的代码。

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文末

好啦，以上就是我这期的全部内容，如果有任何疑问，欢迎下方留言哦，咱们下期见。

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学习不分先后，知识不分多少；事无巨细，当以虚心求教；三人行，必有我师焉！！！

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