Java异常
本文包含异常概念、体系分类、处理方式、自定义异常四大部分。
一、什么是异常
异常就是Java程序在编译或运行过程中出现的错误，会导致程序非正常终止。
开发中最常见的异常场景：
- 数组索引越界：访问了数组不存在的下标
- 算术异常：除数为0
- 空指针异常：调用
null对象的方法 - 文件不存在：读取本地不存在的文件
// 常见运行时异常示例
public class ExceptionTest {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {10, 20, 30};
System.out.println(arr[3]); // 数组索引越界异常
System.out.println(10 / 0); // 算术异常
String str = null;
System.out.println(str.length()); // 空指针异常
}
}异常的核心作用
- 定位BUG：异常信息会精准打印错误位置和原因，是调试程序的关键
- 流程通知：作为方法的特殊返回值，告诉调用者方法执行失败的原因
二、Java异常完整体系
Java中所有异常和错误的根类是 java.lang.Throwable，整体分为两大分支：
1. Error（系统级错误）
属于JVM底层的严重问题（如内存溢出、系统崩溃），也无法通过代码处理。
2. Exception（程序异常，开发核心处理对象）
程序运行/编译中可预见的错误，我们所有异常处理都围绕这个类展开，又细分为运行时异常和编译时异常。
三、异常的两大分类
1. 运行时异常（RuntimeException）
- 定义：
RuntimeException及其所有子类 - 特点：编译阶段不报错，运行时才触发
- 常见示例：数组越界、空指针、算术异常、类型转换异常
2. 编译时异常（受检异常）
- 定义：非
RuntimeException的Exception子类 - 特点：编译阶段强制报错，必须处理才能运行
- 常见示例：日期解析异常、文件读取异常、IO流异常
// 编译时异常示例（必须处理，否则编译失败）
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
public class CompileException {
public static void main(String[] args) throws Exception {
String time = "2024-07-09";
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy/MM/dd");
Date date = sdf.parse(time); // 日期解析异常（编译时异常）
}
}四、异常的两种核心处理方式
Java提供了抛出异常和捕获异常两种处理方案，开发中可根据场景灵活使用。
1. 抛出异常（throws）
- 作用：方法内部不处理异常，抛给调用者处理
- 语法：在方法声明后添加
throws 异常类名 - 简化写法：直接抛出
Exception接收所有异常
// 抛出异常示例
public class ThrowException {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 调用者接收异常，也可继续抛出
testException();
}
// 方法抛出异常，交给上层处理
public static void testException() throws Exception {
int num = 10 / 0;
}
}2. 捕获异常（try...catch）
- 作用：直接拦截并处理异常，保证程序不终止
语法：
try { // 可能出现异常的代码 } catch (异常类型 变量名) { // 异常处理逻辑 }- 简化写法：
catch (Exception e)捕获所有异常
// 捕获异常示例
public class TryCatchException {
public static void main(String[] args) {
try {
int num = 10 / 0;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace(); // 打印异常堆栈信息
System.out.println("程序出现异常，已处理！");
}
// 异常处理后，程序继续执行
System.out.println("程序正常结束");
}
}五、自定义异常
Java内置的异常类无法覆盖所有业务场景（如年龄非法、手机号格式错误），此时需要自定义异常来管理业务错误。
自定义异常的两种类型
1. 自定义编译时异常
- 继承：
Exception - 特点：编译强制处理，提醒严格
// 自定义编译时异常
public class AgeIllegalException extends Exception {
// 无参构造
public AgeIllegalException() {}
// 带异常信息的构造
public AgeIllegalException(String message) {
super(message);
}
}2. 自定义运行时异常
- 继承：
RuntimeException - 特点：编译不报错，运行触发，开发更常用
// 自定义运行时异常
public class AgeIllegalRuntimeException extends RuntimeException {
public AgeIllegalRuntimeException() {}
public AgeIllegalRuntimeException(String message) {
super(message);
}
}自定义异常使用示例
public class CustomExceptionTest {
public static void main(String[] args) {
try {
saveAge(300); // 传入非法年龄
} catch (AgeIllegalException e) {
e.printStackTrace();
System.out.println("年龄校验失败！");
}
}
// 业务方法：校验年龄并抛出自定义异常
public static void saveAge(int age) throws AgeIllegalException {
if(age < 1 || age > 200){
throw new AgeIllegalException("年龄非法，范围必须是1-200");
}
System.out.println("年龄保存成功：" + age);
}
}六、企业级异常处理实践
- 分层抛出，统一捕获
底层方法不处理异常，全部向上抛出，最外层统一捕获，打印日志并返回友好提示 - 异常重试修复
针对用户输入错误等场景，捕获异常后引导用户重新输入，保证程序不中断
// 异常重试修复示例
import java.util.Scanner;
public class ExceptionRetry {
public static void main(String[] args) {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
while (true) {
try {
System.out.print("请输入商品价格：");
double price = sc.nextDouble();
System.out.println("价格设置成功：" + price);
break;
} catch (Exception e) {
System.out.println("输入格式错误，请重新输入数字！");
sc.next(); // 清空错误输入
}
}
}
}七、总结
- 异常根类
Throwable，分Error（无需处理）和Exception（开发处理） - 异常分类：运行时异常（编译不报错）、编译时异常（编译强制处理）
- 处理方式：
throws抛出（上层处理）、try...catch捕获（自行处理） - 自定义异常：继承
Exception（编译时）/RuntimeException（运行时） - 开发规范：底层抛异常，上层统一捕获，避免程序崩溃