目錄

• 理解Java異常處理機(jī)制的結(jié)構(gòu)體系，理解Throwable娃闲、Exception/Error的設(shè)計(jì)和分類。
• 理解Java語(yǔ)言中操作Throwable元素的原則
• java解惑異常規(guī)范解析
• 阿里巴巴異常規(guī)范解析
• 常見面試問(wèn)題

理解Throwable匾浪、Exception/Error的設(shè)計(jì)和分類

結(jié)構(gòu)體系

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設(shè)計(jì)原則

• Exception和Error都是繼承了Throwable類皇帮，在Java中只有Throwable類型的實(shí)例才可以被拋出（throw）或者捕獲（catch），它是異常處理機(jī)制的基本組成類型户矢。
• Exception和Error體現(xiàn)了Java平臺(tái)設(shè)計(jì)者對(duì)不同異常情況的分類玲献。Exception是程序正常運(yùn)行中，可以預(yù)料的意外情況梯浪，可能并且應(yīng)該被捕獲，進(jìn)行相應(yīng)處理瓢娜。
• Error是指在正常情況下挂洛，不大可能出現(xiàn)的情況，絕大部分的Error都會(huì)導(dǎo)致程序（比如JVM自身）處于非正常的眠砾、不可恢復(fù)狀態(tài)虏劲。既然是非正常情況，所以不便于也不需要捕獲褒颈，常見的比如OutOfMemoryError之類柒巫，都是Error的子類。
• Exception又分為可檢查（checked）異常和不檢查（unchecked）異常谷丸，可檢查異常在源代碼里必須顯式地進(jìn)行捕獲處理堡掏，這是編譯期檢查的一部分。前面我介紹的不可查
  的Error刨疼，是Throwable不是Exception蜻懦。
• 不檢查異常就是所謂的運(yùn)行時(shí)異常裙椭，類似NullPointerException释涛、ArrayIndexOutOfBoundsException之類，通常是可以編碼避免的邏輯錯(cuò)誤扮休，具體根據(jù)需要來(lái)判斷是否需要捕
  獲，并不會(huì)在編譯期強(qiáng)制要求拴鸵。

常見子類

非檢查性異常類：（RuntimeException）

檢查性異常類：（IOException）

錯(cuò)誤(Error)

自定義異常

除了系統(tǒng)定義的各種"異常"之外赋兵，有時(shí)候根據(jù)程序的需要笔咽，開發(fā)人員需要定義自己的"異常"，也就是"自定義異常"霹期。"自定義異常"有三個(gè)原則：

自己定義："自定義異常"需要繼承自Exception類或其子類叶组；
自己拋出："自定義異常"需要根據(jù)情況自己拋出異常對(duì)象；
自己處理：需要程序自己來(lái)處理"自定義異常情況"历造；
通常來(lái)說(shuō)甩十，自定義異常繼承這兩個(gè)類即可，原則如下：

• 如果希望寫一個(gè)檢查性異常類吭产，則需要繼承 Exception 類侣监，此類異常必須處理；
• 如果你想寫一個(gè)運(yùn)行時(shí)異常類垮刹，那么需要繼承 RuntimeException 類达吞，可以不處理；

如果自定義異常繼承了 RuntimeException 荒典，處理起來(lái)會(huì)更簡(jiǎn)單，但是缺乏了 Exception 類的嚴(yán)謹(jǐn)：
如果在函數(shù)內(nèi)容拋出該異常吞鸭，函數(shù)上不用聲明寺董，編譯一樣通過(guò)；
如果在該函數(shù)上聲明了該異常刻剥，調(diào)用者可以不用運(yùn)行處理遮咖，編譯一樣通過(guò)

異常處理原則

• try-catch-finally塊
• throw
• throws
• try-with-resources
• multiple catch

try-cathc-finally

使用 try 和 catch關(guān)鍵字可以捕獲異常，代碼塊放在異吃炻玻可能發(fā)生的地方御吞。
匹配的原則是：如果拋出的異常對(duì)象屬于catch子句的異常類麦箍，或者屬于該異常類的子類，則認(rèn)為生成的異常對(duì)象與catch塊捕獲的異常類型相匹配陶珠。

try-catch體還可以定義一個(gè)finally模塊挟裂，finally模塊通常用于資源的回收。
finally體的特點(diǎn)是不論程序有無(wú)異常產(chǎn)生都能得到執(zhí)行揍诽，所以我們可以把try塊里資源的回收等操作交給它處理(如數(shù)據(jù)庫(kù)連接诀蓉、網(wǎng)絡(luò)連接和磁盤文件)，以便保證其內(nèi)容一定能得到執(zhí)行.

注意：只有finally塊執(zhí)行完成之后暑脆，才會(huì)回來(lái)執(zhí)行try或者catch塊中的return或者throw語(yǔ)句渠啤，如果finally中使用了return或者throw等終止方法的語(yǔ)句，則就不會(huì)跳回執(zhí)行添吗，直接停止沥曹。

throws/throw

如果一個(gè)方法沒(méi)有捕獲到一個(gè)檢查性異常，那么該方法必須使用 throws 關(guān)鍵字來(lái)聲明碟联，意為拋出異常給父集妓美。但有一點(diǎn)要明白：必須有一級(jí)代碼需要對(duì)異常進(jìn)行處理，不能一直拋出異常玄帕，最終交給JVM處理部脚，因?yàn)镴VM對(duì)檢查性異常的處理只有一個(gè)方法 – 讓系統(tǒng)掛掉。

再說(shuō)說(shuō)throw/throws的關(guān)系：

• throws是用在方法的定義處裤纹，用以聲明方法體內(nèi)部可能會(huì)產(chǎn)生的異常類型委刘。如果代碼中其他方法調(diào)用了這樣有異常聲明的方法，必須對(duì)其進(jìn)行處理或者接著拋出鹰椒，堅(jiān)決不能不處理锡移；
• throw的用法是拋出異常對(duì)象，它本身就是一個(gè)拋出異常的動(dòng)作漆际，通常在方法體內(nèi)進(jìn)行調(diào)用淆珊，通常throw和throws是成對(duì)出現(xiàn)的。

try-catch-resources

在JDK7以前奸汇，Java沒(méi)有自動(dòng)關(guān)閉外部資源的語(yǔ)法特性施符，直到JDK7中新增了try-with-resource語(yǔ)法，才實(shí)現(xiàn)了這一功能擂找。

那什么是try-with-resource呢戳吝？簡(jiǎn)而言之，當(dāng)一個(gè)外部資源的句柄對(duì)象（比如FileInputStream對(duì)象）實(shí)現(xiàn)了AutoCloseable接口贯涎，那么就可以將上面的板式代碼簡(jiǎn)化為如下形式：

public static void main(String[] args) {
    try (FileInputStream inputStream = new FileInputStream(new File("test"))) {
        System.out.println(inputStream.read());
    } catch (IOException e) {
        throw new RuntimeException(e.getMessage(), e);
    }
}

將外部資源的句柄對(duì)象的創(chuàng)建放在try關(guān)鍵字后面的括號(hào)中听哭，當(dāng)這個(gè)try-catch代碼塊執(zhí)行完畢后，Java會(huì)確保外部資源的close方法被調(diào)用。

multiple catch

有時(shí)當(dāng)我們調(diào)用一段處理時(shí)陆盘，需要同時(shí)捕獲多個(gè)異常普筹，但是我們對(duì)這些異常處理的代碼是相同的。比如：

try {
  // do something
} catch (AException e) {
  throw new MyException(e);
} catch (BException e) {
  throw new MyException(e);
}

jdk1.7后可以把上述代碼等價(jià)地寫成：

try {
  // do something
} catch (AException | BException e) {
  throw new MyException(e);
}

java解惑異常規(guī)范解析

第57條 只針對(duì)異常的情況才使用異常

第58條 對(duì)可恢復(fù)的情況使用受檢異常隘马，對(duì)編程錯(cuò)誤使用運(yùn)行時(shí)異常

• 如果期望調(diào)用者能夠適當(dāng)?shù)幕謴?fù)太防，使用受檢異常。
• 大多數(shù)的運(yùn)行時(shí)異常都表示前提違例（precondition violation）祟霍，如ArrayIndexOutOfBoundsException杏头。
• 錯(cuò)誤往往被JVM保留用于表示資源不足、約束失敗沸呐，或其他無(wú)法繼續(xù)執(zhí)行的條件醇王。最好不要再實(shí)現(xiàn)任何新的Error子類。

第59條 避免不必要的使用受檢的異常
第60條 優(yōu)先使用標(biāo)準(zhǔn)的異常

• 常用異常：IllegalArgumentException崭添、IllegalStatusException寓娩、NullPointerException、IndexOutOfBoundsException呼渣、ConcurrentModificationException棘伴、UnsupportedOperationException等。

第61條 拋出與異常相對(duì)于的異常

• 更高層的實(shí)現(xiàn)應(yīng)該捕獲底層的異常屁置，同時(shí)拋出可以按照高層抽象進(jìn)行解釋的異常焊夸。這種做法被稱為異常轉(zhuǎn)義（exception translation），如AbstractSequentialList類的例子：

     public E get(int index) {
         try {
             return listIterator(index).next();
         } catch (NoSuchElementException exc) {
             throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index);
         }
     }

　　

• 也可以使用異常鏈（exception chaining）的形式來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)義蓝角，即將底層的異常作為參數(shù)傳入高層異常阱穗。

第62條 每個(gè)方法拋出的異常都要有文檔

• 始終要單獨(dú)的聲明受檢異常，并利用Javadoc的@throws標(biāo)記準(zhǔn)確的記錄下拋出異常的每個(gè)條件使鹅。
• 如果一個(gè)類的許多方法出于同樣的原因而拋出同一個(gè)異常揪阶，在該類的文檔注釋中對(duì)這個(gè)異常建立文檔，是可以接受的患朱。

第63條 在細(xì)節(jié)消息中包含能捕獲失敗的信息
第64條 努力使失敗保持原子性

• 一般而言鲁僚，失敗的方法調(diào)用應(yīng)該使對(duì)象保持在被調(diào)用之前的狀態(tài)。具有這種屬性的方法被稱為具有失敗原子性（failure atomic）裁厅。

• 獲得失敗原子性的方法：
  1. 在執(zhí)行操作之前檢查參數(shù)的有效性冰沙。
  2. 調(diào)整計(jì)算處理過(guò)程的順序，是的任何可能會(huì)失敗的計(jì)算部分都在對(duì)象狀態(tài)被修改前發(fā)生执虹。
  3. 編寫一段恢復(fù)代碼（不常用）倦淀。
  4. 在對(duì)象的一份臨時(shí)拷貝上執(zhí)行操作，當(dāng)操作完成后在用臨時(shí)拷貝中的結(jié)果代替對(duì)象的內(nèi)容声畏。

第65條 不要忽略異常

• 至少，catch塊也應(yīng)該包含一條說(shuō)明，解釋為什么可以忽略這個(gè)異常插龄。

阿里巴巴異常規(guī)范解析

1. 【強(qiáng)制】不要捕獲 Java 類庫(kù)中定義的繼承自 RuntimeException 的運(yùn)行時(shí)異常類愿棋，如：
   IndexOutOfBoundsException / NullPointerException，這類異常由程序員預(yù)檢查
   來(lái)規(guī)避均牢，保證程序健壯性糠雨。
   正例：if(obj != null) {...}
   反例：try { obj.method() } catch(NullPointerException e){...}
2. 【強(qiáng)制】異常不要用來(lái)做流程控制，條件控制徘跪，因?yàn)楫惓５奶幚硇时葪l件分支低甘邀。
3. 【強(qiáng)制】對(duì)大段代碼進(jìn)行 try-catch，這是不負(fù)責(zé)任的表現(xiàn)垮庐。catch 時(shí)請(qǐng)分清穩(wěn)定代碼和非穩(wěn)
   定代碼松邪，穩(wěn)定代碼指的是無(wú)論如何不會(huì)出錯(cuò)的代碼。對(duì)于非穩(wěn)定代碼的 catch 盡可能進(jìn)行區(qū)分
   異常類型哨查，再做對(duì)應(yīng)的異常處理逗抑。
4. 【強(qiáng)制】捕獲異常是為了處理它，不要捕獲了卻什么都不處理而拋棄之寒亥，如果不想處理它邮府，請(qǐng)
   將該異常拋給它的調(diào)用者。最外層的業(yè)務(wù)使用者溉奕，必須處理異常褂傀，將其轉(zhuǎn)化為用戶可以理解的
   內(nèi)容。
5. 【強(qiáng)制】有 try 塊放到了事務(wù)代碼中加勤，catch 異常后仙辟，如果需要回滾事務(wù)，一定要注意手動(dòng)回
   滾事務(wù)胸竞。
6. 【強(qiáng)制】finally 塊必須對(duì)資源對(duì)象欺嗤、流對(duì)象進(jìn)行關(guān)閉，有異常也要做 try-catch卫枝。
   說(shuō)明：如果 JDK7煎饼，可以使用 try-with-resources 方式。
7. 【強(qiáng)制】不能在 finally 塊中使用 return校赤，finally 塊中的 return 返回后方法結(jié)束執(zhí)行吆玖，不
   會(huì)再執(zhí)行 try 塊中的 return 語(yǔ)句。
8. 【強(qiáng)制】捕獲異常與拋異常马篮，必須是完全匹配沾乘，或者捕獲異常是拋異常的父類。
   說(shuō)明：如果預(yù)期對(duì)方拋的是繡球浑测，實(shí)際接到的是鉛球翅阵，就會(huì)產(chǎn)生意外情況歪玲。
9. 【推薦】方法的返回值可以為 null，不強(qiáng)制返回空集合掷匠，或者空對(duì)象等滥崩，必須添加注釋充分
   說(shuō)明什么情況下會(huì)返回 null 值。調(diào)用方需要進(jìn)行 null 判斷防止 NPE 問(wèn)題讹语。
   說(shuō)明：本規(guī)約明確防止 NPE 是調(diào)用者的責(zé)任钙皮。即使被調(diào)用方法返回空集合或者空對(duì)象，對(duì)調(diào)用
   者來(lái)說(shuō)顽决，也并非高枕無(wú)憂短条，必須考慮到遠(yuǎn)程調(diào)用失敗，運(yùn)行時(shí)異常等場(chǎng)景返回 null 的情況才菠。
10. 【推薦】防止 NPE茸时，是程序員的基本修養(yǎng)，注意 NPE 產(chǎn)生的場(chǎng)景：
    1） 返回類型為包裝數(shù)據(jù)類型鸠儿，有可能是 null屹蚊，返回 int 值時(shí)注意判空。
    反例：public int f(){ return Integer 對(duì)象}; 如果為 null进每，自動(dòng)解箱拋 NPE汹粤。 2） 數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢結(jié)果可能為 null。 3） 集合里的元素即使 isNotEmpty田晚，取出的數(shù)據(jù)元素也可能為 null嘱兼。
    阿里巴巴 Java 開發(fā)手冊(cè)
    ——禁止用于商業(yè)用途，違者必究—— 20 / 34
    4） 遠(yuǎn)程調(diào)用返回對(duì)象贤徒，一律要求進(jìn)行 NPE 判斷芹壕。
    5） 對(duì)于 Session 中獲取的數(shù)據(jù)，建議 NPE 檢查接奈，避免空指針踢涌。
    6） 級(jí)聯(lián)調(diào)用 obj.getA().getB().getC()；一連串調(diào)用序宦，易產(chǎn)生 NPE睁壁。
11. 【推薦】在代碼中使用“拋異常”還是“返回錯(cuò)誤碼”互捌，對(duì)于公司外的 http/api 開放接口必須使用“錯(cuò)誤碼”潘明；而應(yīng)用內(nèi)部推薦異常拋出；跨應(yīng)用間 RPC調(diào)用優(yōu)先考慮使用 Result 方式秕噪，封裝 isSuccess钳降、“錯(cuò)誤碼”、“錯(cuò)誤簡(jiǎn)短信息”腌巾。
    說(shuō)明：關(guān)于 RPC 方法返回方式使用 Result 方式的理由：
    1）使用拋異常返回方式遂填，調(diào)用方如果沒(méi)有捕獲到就會(huì)產(chǎn)生運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤铲觉。
    2）如果不加棧信息，只是 new 自定義異常城菊，加入自己的理解的 error message备燃，對(duì)于調(diào)用端解決問(wèn)題的幫助不會(huì)太多。如果加了棧信息凌唬，在頻繁調(diào)用出錯(cuò)的情況下，數(shù)據(jù)序列化和傳輸?shù)男阅軗p耗也是問(wèn)題漏麦。
12. 【推薦】定義時(shí)區(qū)分 unchecked / checked 異常客税，避免直接使用 RuntimeException 拋出，
    更不允許拋出 Exception 或者 Throwable撕贞，應(yīng)使用有業(yè)務(wù)含義的自定義異常更耻。推薦業(yè)界已定義
    過(guò)的自定義異常，如：DAOException / ServiceException 等捏膨。
13. 【參考】避免出現(xiàn)重復(fù)的代碼（Don’t Repeat Yourself）秧均，即 DRY 原則。
    說(shuō)明：隨意復(fù)制和粘貼代碼号涯，必然會(huì)導(dǎo)致代碼的重復(fù)目胡，在以后需要修改時(shí)，需要修改所有的副
    本链快，容易遺漏誉己。必要時(shí)抽取共性方法，或者抽象公共類域蜗，甚至是共用模塊巨双。
    正例：一個(gè)類中有多個(gè) public 方法，都需要進(jìn)行數(shù)行相同的參數(shù)校驗(yàn)操作霉祸，這個(gè)時(shí)候請(qǐng)抽戎邸：
    private boolean checkParam(DTO dto){...}

常見面試問(wèn)題

java中內(nèi)存溢出和內(nèi)存泄漏的區(qū)別

雖然在java中我們不用關(guān)心內(nèi)存的釋放，垃圾回收機(jī)制幫助我們回收不需要的對(duì)象丝蹭，但實(shí)際上不正當(dāng)?shù)牟僮饕矔?huì)產(chǎn)生內(nèi)存問(wèn)題：如慢宗，內(nèi)存溢出、內(nèi)存泄漏半夷。

• 內(nèi)存溢出：out of memory：簡(jiǎn)單通俗理解就是內(nèi)存不夠用了 婆廊。
• 內(nèi)存泄漏：leak of memory：
  一個(gè)對(duì)象分配內(nèi)存之后，在使用結(jié)束時(shí)未及時(shí)釋放巫橄，導(dǎo)致一直占用內(nèi)存淘邻，沒(méi)有及時(shí)清理，使實(shí)際可用內(nèi)存減少湘换，就好像內(nèi)存泄漏了一樣宾舅。

NoClassDefFoundError和ClassNotFoundException的區(qū)別

• ClassNotFoundException：　當(dāng)應(yīng)用程序運(yùn)行的過(guò)程中嘗試使用類加載器去加載Class文件的時(shí)候统阿，如果沒(méi)有在classpath中查找到指定的類，就會(huì)拋出ClassNotFoundException筹我。一般情況下扶平，當(dāng)我們使用Class.forName()或者ClassLoader.loadClass以及使用ClassLoader.findSystemClass()在運(yùn)行時(shí)加載類的時(shí)候，如果類沒(méi)有被找到蔬蕊，那么就會(huì)導(dǎo)致JVM拋出ClassNotFoundException结澄。
• NoClassDefFoundError：NoClassDefFoundError異常，看命名后綴是一個(gè)Error岸夯。從類繼承層次上看麻献，NoClassDefFoundError是從Error繼承的。和ClassNotFoundException相比猜扮，明顯的一個(gè)區(qū)別是勉吻，NoClassDefFoundError并不需要應(yīng)用程序去關(guān)心catch的問(wèn)題。當(dāng)JVM在加載一個(gè)類的時(shí)候旅赢，如果這個(gè)類在編譯時(shí)是可用的齿桃，但是在運(yùn)行時(shí)找不到這個(gè)類的定義的時(shí)候，JVM就會(huì)拋出一個(gè)NoClassDefFoundError錯(cuò)誤煮盼。比如當(dāng)我們?cè)趎ew一個(gè)類的實(shí)例的時(shí)候短纵，如果在運(yùn)行是類找不到，則會(huì)拋出一個(gè)NoClassDefFoundError的錯(cuò)誤孕似。

資料

• 即可時(shí)間-Java核心技術(shù)36講
• Java 異常處理機(jī)制踩娘，結(jié)構(gòu)體系，原則喉祭，方法...一篇帶你搞清楚