Java异常梳理总结

什么是异常 , 异常的分类 ?

异常的基本概念

什么是Throwable ?

Throwable 类常用方法有哪些？

Exception 和 Error 有什么区别？

运行时异常与一般异常有什么区别？

常见的RuntimeException 有哪些 ?

NoClassDefFoundError 和 ClassNotFoundException 有什么区别？

举一个例子什么时候会出现NoClassDefFoundError

什么是自定义异常,如何使用自定义异常 ?

异常处理

Java异常处理的方式?

Java异常处理相关的几个关键字

throw 和 throws 两个关键字的区别吗

try-catch-finally 一系列问题

try-catch-finally 如何使用？

如何使用 try-with-resources 代替try-catch-finally？

try-with-resources的原理(todo)

finally 中的代码一定会执行吗？

try-catch-finally 中哪个部分可以省略？

try-catch-finally中,如果 catch中return了,finally还会执行吗？

使用异常注意事项

异常使用有哪些需要注意的地方

java try-catch 捕获异常真的会影响性能吗？

异常处理相关代码题

参考

什么是异常 , 异常的分类 ?

当程序发生不正确的行为,就代表程序出现了问题这就代表发生了异常.

异常有很多类型,我们会将异常进行分类

Throwable是 Java 语言中所有错误或异常的基类。

Throwable 又分为Error和Exception，其中

Error：Error 属于程序无法处理的错误 ，我们没办法通过 catch 来进行捕获不建议通过catch捕获。例如 Java 虚拟机运行错误（Virtual MachineError）、虚拟机内存不够错误(OutOfMemoryError)、类定义错误(NoClassDefFoundError)等。这些异常发生时，Java 虚拟机(JVM)一般会选择线程终止。
Exception是程序问题导致的异常 , 可以通过 catch 来进行捕获，又分为两种：
- CheckedException 受检异常：编译器会强制检查并要求处理的异常。比如 IOexception,classNotFoundException
- RuntimeException 运行时异常：程序运行中出现异常，比如我们熟悉的空指针、数组下标越界等等

异常的基本概念

什么是Throwable ?

public class Throwable implements Serializable {}

Throwable是异常最顶级的异常类,他有两个重要的子类分别是

error
exception

这两个子类也分别包含了许多子类

Throwable 类常用方法有哪些？

String getMessage(): 获取异常信息
String toString(): 返回详细信息 ,包括获取异常类名和异常信息
void printStackTrace(): 异常的堆栈跟踪信息 , 在控制台上打印异常类名和异常信息，以及异常出现在程序中的位置
getStackTrace(): 返回一个堆栈跟踪元素数组，每个元素代表一个方法调用,通过 getStackTrace() 方法，我们可以打印异常发生的位置，并追踪调用了哪些方法，这在调试和定位问题时非常有用。

try{int a = 10 / 0;
}catch (Throwable throwable) {System.out.println(throwable.toString());// 返回异常的详细信息,包括异常名字+异常信息System.out.println(throwable.getMessage());// 返回异常信息System.out.println(throwable.getStackTrace());// 返回堆栈信息throwable.printStackTrace(); // 打印堆栈信息
}

Exception 和 Error 有什么区别？

在 Java 中，所有的异常都有一个共同的祖先 java.lang 包中的 Throwable 类。Throwable 类有两个重要的子类:

Exception : 程序本身可以处理的异常，可以通过 catch 来进行捕获。程序设计的不完善而出现的问题,程序必须处理的问题, Exception 又可以分为 Checked Exception (受检查异常，必须处理) 和 Unchecked Exception (不受检查异常，可以不处理)。
Error：Error 属于系统级别的错误,Java运行环境内部错误或者硬件问题,并不指望程序处理这样的问题,除了退出别无选择，它是由Java虚拟机抛出的。例如 Java 虚拟机运行错误（Virtual MachineError）、虚拟机内存不够错误(OutOfMemoryError)、类定义错误（NoClassDefFoundError）,栈溢出(StackOverFlowError)等。这些异常发生时，Java 虚拟机（JVM）一般会选择线程终止。

运行时异常与一般异常有什么区别？

首先Exception就代表程序出现了问题, 分为运行时异常和一般异常

一般异常 : 编译器强制需要我们进行显式处理这种异常. 否则无法编译通过,这是一种强制的规范 .比如IOException,ClassNotfoundException

需要我们进行捕获或者向上抛出.

就比如FileNotFoundException(表示文件不存在)这个异常,目的就是告诉这个方法的调用者,这个方法并不一定可以成功,是有可能找不到文件的,所以就要对这种情况做出特殊的处理.

所以当我们希望我们的方法调用者,明确的处理一些特殊情况的时候,就应该使用受查异常.

运行时异常 : 是因为代码错误导致的,程序在运行的时候出现了问题.编译器并不强制让我们处理这种异常, 比如空指针异常,数组越界异常, 算术异常等; 运行时异常无需显式捕获或声明，编译器不会强制要求我们处理这些异常。

这样的异常,我们一般可以理解为由于代码原因导致的,比如空指针,数组越界等. 所以只要代码写的没有问题,这些异常都是可以避免的,不需要我们显示的处理

常见的RuntimeException 有哪些 ?

空指针异常
非法参数异常
类型转换异常
算术异常
数组越界异常
字符串下标越界异常

此异常由 String 方法抛出，指示索引或者为负，或者超出字符串的大小。

数组存储异常
数字格式化异常
并发修改异常

RuntimeException 及其子类都统称为非受检查/运行时异常，常见的有：

NullPointerException（空指针异常）：当对一个对象引用调用实例方法、访问实例字段时，对象引用为null时抛出该异常。
IllegalArgumentException（非法参数异常）：当传递给一个方法的参数无效或不合法时抛出该异常。

 Date date = new Date("2022-09-10");

IndexOutOfBoundsException（索引越界异常）：当访问数组、集合或字符串的索引超出范围时抛出该异常。
ArithmeticException（算术异常）：当进行数学运算出现错误时抛出该异常，例如除以零。
ClassCastException（类转换异常）：当尝试将一个对象转换成不兼容的类型时抛出该异常。

Object object = new String("Hello");
Integer number = (Integer) object; // 尝试将字符串转换为整数

NumberFormatException（数字格式化异常 字符串转换为数字格式错误，IllegalArgumentException的子类）

// 我们尝试将一个非数字字符串 "abc123" 解析为整数。由于该字符串不符合整数的格式，
// 因此无法将其解析为整数.在这种情况下，会抛出 NumberFormatException 异常。
int l = Integer.valueOf("sffff");

ConcurrentModificationException（并发修改异常）：当在使用迭代器遍历集合时，集合的结构被修改而导致的异常。

int abc = Integer.parseInt("abc");
System.out.println(abc);

ArrayStoreException 试图将错误类型的对象存储到一个对象数组时抛出的异常。

 public static void main(String[] args) {Object x[] = new String[3];x[0] = new Integer(0);
}

NoClassDefFoundError 和 ClassNotFoundException 有什么区别？

首先都是由于运行时找不到要加载的类导致的,有一些区别

总结一下两者的区别：

NoClassDefFoundError是运行时错误 ,是发生在运行时找不到类导致的，ClassNotFoundException是编译时异常(checked 异常,需要显式处理),在编译时无法找到类导致的(这个类在类路径中没有被找到)
NoClassDefFoundError通常是在编译的时候,类存在,运行时不存在可能是因为该类从运行时的类路径中移除或者没有添加, 缺少jar文件 .jar包出现损坏或者篡改. ClassNotFoundException通常是由代码中显式调用了不存在的类或导入了错误的类名导致的。可以检查代码中的类名是否拼写正确、是否导入了正确的类等。

举一个例子什么时候会出现NoClassDefFoundError

当出现NoClassDefFoundError时，意味着某个在编译时存在的类在运行时无法找到。以下是一个简单的例子来说明NoClassDefFoundError的情况：

假设我们有两个Java类：MainClass和HelperClass。MainClass依赖于HelperClass，而HelperClass在编译时存在，但在运行时无法找到。

MainClass.java：

public class MainClass {public static void main(String[] args) {HelperClass helper = new HelperClass();helper.doSomething();}
}

HelperClass.java：

public class HelperClass {public void doSomething() {System.out.println("Doing something...");}
}

在编译时，这两个类被正确编译为MainClass.class和HelperClass.class。然而，如果在运行时只提供MainClass.class文件，而缺少了HelperClass.class文件，那么当运行MainClass时，就会抛出NoClassDefFoundError。

可以通过以下步骤来模拟并触发NoClassDefFoundError异常：

将HelperClass.class从运行时的类路径中移除，只保留MainClass.class。
使用命令行或IDE来运行MainClass。

运行时，将会抛出类似以下的NoClassDefFoundError错误：

Exception in thread "main" java.lang.NoClassDefFoundError: HelperClassat MainClass.main(MainClass.java:4)Caused by: java.lang.ClassNotFoundException: HelperClassat java.base/jdk.internal.loader.BuiltinClassLoader.loadClass(BuiltinClassLoader.java:583)at java.base/jdk.internal.loader.ClassLoaders\$AppClassLoader.loadClass(ClassLoaders.java:178)at java.base/java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:521)... 1 more

这表明虚拟机无法找到HelperClass类，并且导致NoClassDefFoundError异常的抛出。

要解决这个问题，可以确保在运行时的类路径中包含所有必需的类文件，并正确配置依赖关系。

什么是自定义异常,如何使用自定义异常 ?

自定义异常就是开发人员自己定义的异常,一般可以通过继承Exception的子类的方式来实现.

编写自定义异常实际上是继承一个API标准异常类,用新定义的异常处理信息覆盖原有信息的过程.

这种用法在Web开发中还比较常见,一般用来自定义业务异常,如余额不足,重复提交等,这种自定义异常有业务含义,更容易让上层理解和处理.

异常处理

Java异常处理的方式?

异常处理方式主要是有2种方式 :

自己进行处理,使用try catch进行捕获
向上抛出异常,让调用者来处理

如果自己知道是如何处理,那么自己就捕获异常进行处理. 否则就向上抛,让调用者来处理.

向上抛出异常主要有两个关键字 :

加在方法上 : throws 异常类

方法体中 : throw 异常对象

3. 对于SpringBoot项目来说我们还可以通过异常处理器来进行捕获项目中出现的异常,也就是如果项目中有异常就抛异常就可以, 最终都会被异常处理器锁捕获到,然后进行统一的异常处理.

Java异常处理相关的几个关键字

try , catch , finnaly , throw , throws

try : 我们可以把可能出现异常的代码放到try块中

catch : 使用catch捕获可能发生的异常,如果捕获了,可以对异常进行处理

finaly : 不管代码执行发生了什么,我们都要执行的一段代码可以放在finally块中

throws 加在方法上 throws 异常类,异常类......

throw 在方法体内部, throw 异常对象

throw 和 throws 两个关键字的区别吗

throws 加载方法上,表示这个方法可能抛出的异常,可以声明多个异常类
throw 适用于在方法体上抛异常, throw后面跟对象,只能是一个异常对象.

try-catch-finally 一系列问题

try-catch-finally 如何使用？

try 关键字后面会跟一个大括号 {} , 我们把一些可能发生异常的代码放到大括号里
try 块后面一般会跟 catch 块，用来处理发生异常的情况

当 try 块中的某一行代码发生异常时，之后的代码就不再执行，而是会跳转到异常对应的 catch 块中，catch 用来捕获不同类型的异常并做相应的处理，如果一个 try 块后面跟了多个与之关联的 catch 块，那么应该把特定的异常放在前面，通用型的异常放在后面，不然编译器会提示错误

异常不一定会发生，为了保证发不发生异常都能执行一些代码，就会跟一个 finally 块。

finally 块不是必选项，有 try 块的时候不一定要有 finally 块。但是有finally块时前面必须有 try 块. 如果 finally 块中的代码可能会发生异常，也应该使用 try-catch 进行包裹。
即便是 try 块中执行了 return、break、continue 这些跳转语句，finally 块也会被执行。

但finaly也不一定执行