Java 异常处理全攻略：从分类、捕获到自定义异常

异常是程序运行时出现的异常事件，打断正常流程。Java 通过异常处理机制（try-catch-finally、throws、try-with-resources）实现健壮的错误控制。

异常三大类别

异常继承体系

Throwable
├── Error          // 严重错误，不处理
└── Exception      // 程序可处理的异常
    ├── RuntimeException  // 非受检异常父类
    │   ├── NullPointerException
    │   └── ...
    ├── IOException       // 受检异常代表
    └── ...               // 其他受检异常

Throwable 核心方法

捕获异常：try-catch-finally

try {
    // 可能抛出异常的代码
} catch (ExceptionType1 e1) {
    // 处理 ExceptionType1
} catch (ExceptionType2 e2) {
    // 处理 ExceptionType2
} finally {
    // 无论是否异常都执行，用于资源清理
}

规则：catch 顺序按子类到父类；finally 无异常也执行；try 必须配 catch 或 finally。

多异常捕获（Java 7+）

catch (IOException | FileNotFoundException ex) {
    logger.log(ex);
    throw ex;
}

throws 与 throw

• throws：方法签名声明抛出受检异常，推迟处理责任
• throw：显式抛出异常实例

public void readFile(String path) throws IOException {
    if (path == null) throw new IllegalArgumentException("路径不能为空");
    // ...
}

try-with-resources（Java 7+）

自动资源管理，实现 AutoCloseable 的资源在块结束时自动关闭，顺序与声明相反。

// 传统方式
FileReader fr = null;
try {
    fr = new FileReader("file.txt");
    // 读取...
} finally {
    if (fr != null) try { fr.close(); } catch (IOException ignored) {}
}

// try-with-resources 方式（推荐）
try (FileReader fr = new FileReader("file.txt")) {
    // 读取...
} // 自动调用 fr.close()

可声明多资源：try (Resource r1 = ...; Resource r2 = ...) { ... }

自定义异常

1. 受检异常：继承 Exception
2. 非受检异常：继承 RuntimeException

// 受检异常示例：余额不足
public class InsufficientFundsException extends Exception {
    private double amount;
    public InsufficientFundsException(double amount) { this.amount = amount; }
    public double getAmount() { return amount; }
}

// 使用
public void withdraw(double amt) throws InsufficientFundsException {
    if (amt > balance) throw new InsufficientFundsException(amt - balance);
    balance -= amt;
}

常见异常分类

• JVM 抛出：NullPointerException、ArrayIndexOutOfBoundsException、ClassCastException
• 程序显式抛出：IllegalArgumentException、IllegalStateException

最佳实践

1. 捕获具体异常，避免 catch (Exception e) 吞噬错误
2. 异常链保留根因：throw new MyException("原因", cause)
3. 资源释放放在 finally 或用 try-with-resources
4. 文档化方法抛出的异常（@throws Javadoc）
5. 避免用异常控制业务流程，性能差且可读性低