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异常是 Java 报告与处理运行时错误的主要手段。理解异常的类型体系与正确使用姿势，能帮你写出更健壮的代码。

异常层次

Throwable
├── Error        （不可恢复，如 OutOfMemoryError、StackOverflowError）
└── Exception
    ├── RuntimeException（非受检异常）
    └── 其他 Exception  （受检异常，如 IOException、SQLException）

• Error：JVM 层面的严重问题，应用不应捕获，捕获也无法恢复。
• RuntimeException 及其子类：非受检异常（unchecked），编译器不强制处理。常见：NullPointerException、IndexOutOfBoundsException、IllegalArgumentException、ArithmeticException。
• 其他 Exception 子类：受检异常（checked），编译器强制要么 try-catch 要么在方法签名上声明 throws。常见：IOException、SQLException、FileNotFoundException。

捕获与处理

try-catch-finally

try {
    // 可能抛出异常的代码
    FileReader reader = new FileReader("test.txt");
} catch (FileNotFoundException e) {
    System.err.println("文件未找到: " + e.getMessage());
} finally {
    // 不论是否抛异常都会执行，通常用于释放资源
    System.out.println("清理工作");
}

• catch 可写多个，范围小的异常放前面。
• finally 可选；若 try / catch 中有 return，finally 仍会执行，避免在 finally 中写 return，它会覆盖前面的返回值。

try-with-resources（Java 7+）

实现了 AutoCloseable 的资源可自动关闭，无需显式写 finally：

try (FileReader reader = new FileReader("test.txt");
     BufferedReader br = new BufferedReader(reader)) {
    String line = br.readLine();
} catch (IOException e) {
    System.err.println("IO 异常: " + e.getMessage());
}

• 支持在 try 括号中声明多个资源，按声明逆序关闭。
• catch 和 finally 在 try-with-resources 中仍然可选。

方法签名声明：throws

若当前方法不处理某个受检异常，可在方法签名上声明 throws，让调用者处理：

public void readConfig() throws IOException {
    // 可能抛出 IOException，不在此方法内捕获
}

不要在 main 方法一路 throws Exception 到顶层就算了——用户应该至少看到有意义的错误提示。

抛出异常：throw

public void setAge(int age) {
    if (age < 0 || age > 150) {
        throw new IllegalArgumentException("年龄不合法: " + age);
    }
    this.age = age;
}

• 抛 RuntimeException 或其子类（如 IllegalArgumentException、NullPointerException）时无需在方法签名上加 throws。
• 抛受检异常时需要方法声明 throws 或方法内 try-catch。

自定义异常

当业务错误需要被明确识别和单独处理时，定义专用的异常类比抛 RuntimeException("出错了") 更可维护。自定义异常的本质是继承 Exception（受检）或 RuntimeException（非受检），并可在构造器中传入额外的业务上下文。

以下定义一个账户余额不足的异常。它继承了 RuntimeException，因此调用者无须强制 try-catch；构造器中传入了余额和所需金额，方便上层捕获后展示具体信息：

public class InsufficientBalanceException extends RuntimeException {
    private final double currentBalance;
    private final double requiredAmount;

    public InsufficientBalanceException(double currentBalance, double requiredAmount) {
        super(String.format("余额不足: 当前 %.2f，需要 %.2f", currentBalance, requiredAmount));
        this.currentBalance = currentBalance;
        this.requiredAmount = requiredAmount;
    }

    public double getCurrentBalance() {
        return currentBalance;
    }
}

• 继承 RuntimeException 则非受检（建议多数业务异常用非受检）；继承 Exception 则受检。
• 构造器中传入足够上下文，方便上层捕获后区分处理或打印日志。

异常中记录日志

try {
    // 操作
} catch (BusinessException e) {
    logger.error("业务处理失败: userId={}, orderId={}", userId, orderId, e);
    throw e; // 或转抛另一种异常
}

• 记录日志时始终传入异常对象作为最后一个参数，以保留堆栈轨迹（stack trace）。
• 不要只记录 e.getMessage() 而丢掉了堆栈。

常见的坑

反例	为什么不好	改进
catch (Exception e) { e.printStackTrace(); }	打印到 stderr 而非日志系统，且不做处理	记录日志或转抛
catch (NullPointerException e) { ... }	NPE 通常是代码缺陷，不应靠捕获处理	在源头防御（判空）
try { ... } catch (Exception e) {} 空吞异常	错误被静默忽略，调试极其困难	至少记录日志
在 finally 中 return	覆盖了 try / catch 中的返回值或异常	不要在 finally 写 return

小结

• 异常三层：Error（不处理）、受检异常（编译器强制处理）、非受检 RuntimeException（可选处理）。
• 受检异常需要 try-catch 或 throws 声明；非受检异常（如 NPE）通常来自代码缺陷，应修复而非捕获。
• try-with-resources 自动关闭 AutoCloseable 资源，优先于传统 try-finally。
• 自定义异常继承 RuntimeException（非受检）或 Exception（受检），构造器中传入足够业务上下文。
• 日志务必传入异常对象保留堆栈，不得只记 e.getMessage() 或空吞异常。
• 易错：finally 中写 return 会覆盖 try/catch 中的返回值或异常——经典的隐蔽 bug，永远不要这样做。
• 思考任务：写一个方法 parseIntSafely(String s)，内部用 Integer.parseInt 并捕获 NumberFormatException，返回 OptionalInteger 或默认值；再用 try-with-resources 读取一个不存在的文件，观察异常信息。

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贡献者: 布欧-Lewyon