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Java中的错误与异常详解

article 2025/1/22 21:46:14

Java中的错误与异常详解

Java提供了一种机制来捕获和处理程序中的异常和错误。异常和错误都继承自 Throwable 类，但它们有着不同的用途和处理方式。

1. `Error`（错误）

Error 是程序无法处理的严重问题，通常由 JVM（Java虚拟机）产生。这些错误表示程序中存在严重的问题，比如系统资源不足。程序员一般不处理 Error，而是关注 Exception。

常见的 Error 类型：
- OutOfMemoryError：当 JVM 没有足够的内存时抛出。
- StackOverflowError：当方法调用栈溢出时抛出。
- ThreadDeath：当线程被强制停止时抛出。

示例：

public class ErrorExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            int[] array = new int[Integer.MAX_VALUE];
        } catch (Error e) {
            System.out.println("捕获到错误: " + e);
        }
    }
}

2. `Exception`（异常）

Exception 是程序本身可以处理的异常，分为两大类：运行时异常（RuntimeException） 和 非运行时异常。

运行时异常（RuntimeException）：
- 这类异常是在程序运行过程中抛出的，通常是由于程序逻辑错误引起的。常见的运行时异常有 NullPointerException、ArrayIndexOutOfBoundsException 等。
非运行时异常：
- 也称为受检异常（Checked Exception），必须在编译时处理，否则程序无法通过编译。常见的非运行时异常有 IOException、SQLException 等。

示例：

public class ExceptionExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            int result = 10 / 0; // 这将抛出 ArithmeticException
        } catch (ArithmeticException e) {
            System.out.println("捕获到运行时异常: " + e);
        }
    }
}

3. 如何处理异常

Java 提供了 try-catch 机制来捕获和处理异常。我们可以在 try 块中编写可能引发异常的代码，在 catch 块中捕获和处理特定的异常。

try-catch 结构：

try {
    // 可能引发异常的代码
} catch (异常类型1 e1) {
    // 处理异常类型1
} catch (异常类型2 e2) {
    // 处理异常类型2
} catch (Exception e) {
    // 处理所有其他异常
}

使用 Exception 捕获所有异常：如果不确定具体的异常类型，可以直接使用 Exception，因为 Exception 是所有异常的父类。

示例：

public class MultipleCatchExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            int[] array = new int[5];
            array[10] = 30 / 0;  // 可能引发 ArrayIndexOutOfBoundsException 和 ArithmeticException
        } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
            System.out.println("捕获到数组索引越界异常: " + e);
        } catch (ArithmeticException e) {
            System.out.println("捕获到算术异常: " + e);
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("捕获到其他异常: " + e);
        }
    }
}

4. `finally` 块

finally 块用于执行一些清理操作，比如关闭资源，无论是否抛出异常，finally 块中的代码都会执行。

示例：

public class FinallyExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            int result = 10 / 0;
        } catch (ArithmeticException e) {
            System.out.println("捕获到异常: " + e);
        } finally {
            System.out.println("无论如何都会执行的代码");
        }
    }
}

5. `throws` 关键字

方法声明中可以使用 throws 关键字来指明该方法可能抛出的异常类型，调用方需要处理这些异常。

示例：

public class ThrowsExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            methodThatThrowsException();
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("处理异常: " + e);
        }
    }

    public static void methodThatThrowsException() throws Exception {
        throw new Exception("抛出异常");
    }
}