‌Java中的异常（Exception）是程序运行时发生的不正常事件，分为检查异常（Checked Exception）和运行时异常（RuntimeException）。‌ 异常处理机制包括捕获（try-catch）、声明（throws）和抛出（throw），确保程序在错误发生时仍能稳定运行或优雅终止。

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基本介绍

什么是异常

Java中，异常（Exception）是指在程序执行过程中出现问题的一种情况，它可以中断程序的正常执行。异常通常是指由于错误、非法操作或意外情况导致的问题，比如文件未找到、数组越界、空指针引用等等。

异常机制：

当程序出现异常，程序安全的退出、处理完后继续执行的机制。Java是采用面向对象的方式来处理异常的。处理过程：

抛出异常：在执行一个方法时，如果发生异常，则这个方法生成代表该异常的一个对象，停止当前执行路径，并把异常对象提交给JRE。
捕获异常：JRE得到该异常后，寻找相应的代码来处理该异常。JRE在方法的调用栈中查找，从生成异常的方法开始回溯，直到找到相应的异常处理代码为止

异常的分类

Error：错误类，无法通过代码解决，所以也不能处理。通常是由于系统资源不足或者JVM内部错误等导致的，需要通过修改环境或者配置等方式来解决。例如系统内存不够时抛出的内存溢出错误OutOfMemoryError，递归栈太深时抛出栈溢出错误StackOverflowError，这些通过代码没法解决，需要提升服务器配置，或者完全重构代码，换一种时间、空间复杂度更低的方案。
Exception：异常类，程序可以处理的问题。它是一个类的实例，用于表示程序在运行过程中出现的意外情况。Java中所有的异常都是Throwable类的子类。Exception分为两种主要类型：运行时异常（RuntimeException及其子类）和非运行时异常。当一段代码有异常风险时应该通过try-catch或者throws进行处理，防止程序出现问题。例如往数据库插入记录时要捕获并打日志，从而对违反主键约束之类等问题进行排查。
**RuntimeException**：运行时异常，编译不出错，运行出错，要try-catch处理。这类异常通常是由程序错误或者逻辑错误导致的，例如空指针引用、数组越界等。由于RuntimeException在编译时不受检查，所以需要在代码编写阶段考虑如何处理这类异常，以确保程序的健壮性。
**非RuntimeException**：编译时异常，编译时出错使程序不能运行，要try-catch处理或者throws抛出去。它是在编译时必须处理的异常类型，否则程序无法通过编译。这类异常常表示程序运行环境出现的异常情况，如IO异常IOException、数据库操作异常等。

异常继承体系

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详细介绍

Error类

Java中的Error类表示严重的错误情况，通常由虚拟机或其他底层自身的失效造成的，例如内存溢出、栈溢出，会导致应用程序终止。

通常程序不应该捕获Error，特定情境下可以捕获OutOfMemoryError处理内存溢出问题。使用try-catch-finally块捕获异常，并在finally块中进行资源清理、销毁、报告错误、终止应用程序等操作。

常见的错误Error包括：

**OutOfMemoryError**：内存溢出错误，通常是由于应用程序试图分配比可用内存更多的内存而导致。
**StackOverflowError**：堆栈溢出错误，发生在方法递归调用所需的堆栈空间已经用完的情况下。
**NoClassDefFoundError**：类未找到错误，通常是由于JVM无法找到应用程序尝试使用的某个类而导致。
**UnsatisfiedLinkError**：链接未满足错误，通常是由于调用本地方法时出现的链接问题而导致。

Exception类

Exception的子类包括编译时异常和运行时异常：

编译时异常：在编译阶段就能检查出来的异常。例如FileNotFoundException、ClassNotFoundException、NoSuchFieldException、NoSuchMethodException、SQLException、ParseException（解析异常）等。如果程序要去处理这些异常，必须显式地使用try-catch语句块或者在方法定义中使用throws子句声明异常。

运行时异常：在运行时才会出现的异常。例如，NullPointerException、ArrayIndexOutOfBoundsException等。这些异常通常是由程序代码中的逻辑错误引起的，在编程时不会提示，运行时才报错。因此，在编写程序时，通常无法处理这些异常，但是在程序开发完毕后，需要对这些异常进行一些处理，以防程序运行时崩溃。

常见的异常类

NullPointerException 空指针异常；出现原因：访问未初始化的对象或不存在的对象。
ClassNotFoundException 类找不到异常；出现原因：类的名称和路径加载错误；
NumberFormatException 数字格式化异常；出现原因：转数字的字符型中包含非数字型字符。
IndexOutOfBoundsException 索引超出边界异常；出现原因：访问数组越界元素
IllegalArgumentException 不合法参数异常。出现原因：传递了不合法参数
MethodArgumentNotValidException 方法参数无效异常。出现原因：JSR303校验不通过
ClassCastException 类转换异常。出现原因：把对象强制转为没继承关系对象时报错。这个异常是在类加载过程的元数据验证阶段验证继承关系时报错。
ArithmeticException 算术异常。出现原因：除以0时。
FileNotFoundException 文件未找到异常
NoSuchMethodException 方法不存在异常
IOException IO 异常
SocketException Socket 异常

异常的两种处理方式

抛出异常

throws：
- 位置：在方法签名中使用，其后跟着异常类名。
- 特点：它表示方法可能会抛出异常，但并不保证一定会发生这个异常。
- 数量：可以声明抛出多个异常,多个一场之间用逗号隔开
- 处理异常：异常会传递给该方法的调用者来处理。
throw：
- 位置：在方法体内使用，其后跟着异常对象名。
- 特点：它表示方法内部一定已经发生了某种异常情况，并将这个异常抛出。
- 数量：throw语句抛出的是一个异常实例,不是一个异常类,而且每次只能抛出一个异常实例
- 处理异常：执行该关键字必定会抛出异常。异常由方法体内的语句来处理。

public class Demo {
    // throws可能会抛出异常
    // @throws Exception 抛出异常
    public void possibleException() throws Exception {
        // 可能会引发空指针异常的代码
    }
 
    // throw一定会抛出指定的异常
    public void throwException(){
        throw new RuntimeException("这里一定会抛出一个运行时异常");
    }
}

throw 和 throws 的区别

throw：是真实抛出一个异常。
throws：是声明可能会抛出一个异常。

捕获异常（推荐）

使用 try 和 catch 关键字可以捕获异常，需要将try/catch 包围在异常可能发生的地方。

// 2. try/catch语法：
try{
   // 可能会引发空指针异常的代码
}catch(Exception e){
   // 异常处理代码
}
// 若还有逻辑，异常被捕获、处理后，程序将不被终止，而是继续执行

// 2. try/catch/finally语法：
try{
   // 可能会引发空指针异常的代码
}catch(Exception e){
   // 异常处理代码
}finally{    
    // 只要程序不崩溃，不管catch里有没有捕获到异常，finally块中的代码都会在最后执行
}
// 3.可以使用 try-with-resources 语句来自动管理资源，如自动关闭实现了 AutoCloseable 或 Closeable 接口的资源。
try (Resource resource = new Resource()) {
    // 使用资源
} catch (Exception e) {
    // 处理异常
}

final、finally、finalize 的区别

final：是修饰符，如果修饰类，此类不能被继承；如果修饰方法和变量，此方法和此变量不能再被改变，只能使用。
finally：是 try{} catch{} finally{} 最后一部分，表示不论发生任何情况都会执行，finally 部分可以省略，但若 finally 部分存在，则一定会执行 finally 里面的代码。
finalize：是 Object 类的一个方法，在垃圾收集器执行的时候会调用被回收对象的此方法。

try-catch-finally 中哪部分可省

try-catch-finally 其中 catch 和 finally 都可以被省略，但不能同时省略，也就是说有 try 时，必须后面跟一个 catch 或 finally。

try-catch-finally 在 catch 中 return 了，finally 是否还会执行

finally 一定会执行，即使是 catch 中 return 了，catch 中的 return 会等 finally 中的代码执行完之后，才会执行。

finally块最终执行：

只要程序不崩溃，finally块的代码都最终执行：即使try块、catch块中有return或throw语句，程序也会在执行finally块的代码后再return或throw。这里需要注意，禁止在finally块中使用return或throw。因为若finally块里也使用了return或throw等语句，finally块会终止方法，系统将不会跳回去执行try块、catch块里的任何代码。这将会导致try块、catch块中的return、throw语句失效
如果程序终止，finally代码块不执行：
- 线程终止：如果一个线程在执行 try 语句块或者catch语句块时被打断interrupted，或者被终止killed，与其相对应的 finally 语句块可能不会执行。
- 退出虚拟机：如果在try块或catch块中使用 System.exit(1); 来退出虚拟机，则finally块将失去执行的机会。