异常定义

Java将程序执行过程中的非正常行为定义为异常。例如：

int result = 10 / 0;  // 抛出ArithmeticException
int[] arr = new int[3];
System.out.println(arr[5]);  // 抛出ArrayIndexOutOfBoundsException
String str = null;
System.out.println(str.length());  // 抛出NullPointerException

每种异常类型均由特定类描述，如ArithmeticException对应算术错误。

异常体系

异常分类体系基于Throwable类：

• Error: JVM无法处理的严重问题（如OutOfMemoryError）
• Exception: 可通过代码处理的异常，分为：
  • 运行时异常（非受查）：继承RuntimeException，运行后触发
  • 编译时异常（受查）：直接继承Exception，编译时检测

异常处理方式

防御式编程

• LBYL: 操作前检查（易导致代码冗余）
• EAFP: 先操作后处理（推荐，分离主逻辑与错误处理）

异常抛出

使用throw手动抛出异常：

public class Validator {
  public static void checkArray(int[] data) {
    if (data == null) {
      throw new IllegalStateException("数组为空");
    }
  }
}

运行时异常可忽略处理；编译时异常必须显式处理。

异常声明

通过throws声明编译时异常，交由调用方处理：

public class Processor {
  public static void validate(int[] data) throws IOException {
    if (data.length == 0) {
      throw new IOException("数据无效");
    }
  }
}

多异常声明时用逗号分隔类型。

异常捕获

使用try-catch处理异常：

try {
  System.out.println(10 / 0);
} catch (ArithmeticException ex) {
  ex.printStackTrace();
  System.out.println("算术异常已处理");
} catch (Exception ex) {
  System.out.println("未知异常");
}

多个catch块按子类到父类排序。

finally确保资源释放：

Scanner input = new Scanner(System.in);
try {
  int num = input.nextInt();
} catch (InputMismatchException ex) {
  System.out.println("输入格式错误");
} finally {
  input.close();
  System.out.println("资源已释放");
}

自定义异常

继承Exception或RuntimeException创建定制异常：

public class InvalidCredentialException extends RuntimeException {
  public InvalidCredentialException(String message) {
    super(message);
  }
}

登录验证示例：

public class AuthService {
  private final String USER = "admin";
  private final String PASS = "123456";

  public void authenticate(String user, String pass) {
    if (!USER.equals(user)) {
      throw new InvalidCredentialException("用户名错误");
    }
    if (!PASS.equals(pass)) {
      throw new InvalidCredentialException("密码错误");
    }
    System.out.println("登录成功");
  }

  public static void main(String[] args) {
    AuthService service = new AuthService();
    try {
      service.authenticate("admin", "123456");
    } catch (InvalidCredentialException ex) {
      System.out.println(ex.getMessage());
    }
  }
}

继承Exception默认为受查异常。