JAVA 的異常那些事

異常的概念

異常指不期而至的各類情況，如：文件找不到、網絡鏈接失敗、非法參數等。異常是一個事件，它發生在程序編譯或運行期間，干擾了正常的指令流程。

Java中的Throwable類是全部異常的基類。它的的衆多子類描述各類不一樣的異常。於是，Java異常都是對象，是Throwable子類的實例，描述了出如今一段編碼中的 錯誤條件。當條件生成時，錯誤將引起異常。

Java異常類層次結構及概念

Throwable

    Throwable 類是 Java 語言中全部錯誤或異常的超類

異常與錯誤

    注意：異常和錯誤的區別：異常能被程序自己能夠處理，錯誤是沒法處理。

    1 Exception 類及其子類用來處理程序錯誤，它指出了合理的應用程序想要捕獲的條件，表示程序自己能夠處理的異常

    2 Error 是及其子類用來處理系統錯誤，表示僅靠程序自己沒法恢復的嚴重錯誤，用於指示合理的應用程序不該該試圖捕獲的嚴重問題，Java編譯器不去檢查這類異常

運行時異常

    RuntimeException 類及其子類表示「JVM 經常使用操做」引起的錯誤。例如，若試圖使用空值對象引用、除數爲零或數組越界，則分別引起運行時異常（NullPointerException、ArithmeticException）和 ArrayIndexOutOfBoundException。

可查異常 和 不可查異常  

    一般，Java的異常(包括Exception和Error)分爲可查的異常（checked exceptions）和不可查的異常（unchecked exceptions）。
      

    可查異常（編譯器要求必須處置的異常）：正確的程序在運行中，很容易出現的、情理可容的異常情況。可查異常雖然是異常情況，但在必定程度上它的發生是能夠預計的，並且一旦發生這種異常情況，就必須採起某種方式進行處理。

      除了RuntimeException及其子類之外，其餘的Exception類及其子類都屬於可查異常。這種異常的特色是Java編譯器會檢查它，也就是說，當程序中可能出現這類異常，要麼用try-catch語句捕獲它，要麼用throws子句聲明拋出它，不然編譯不會經過。

     不可查異常(編譯器不要求強制處置的異常):包括運行時異常（RuntimeException與其子類）和錯誤（Error）。

     Exception 這種異常分兩大類運行時異常和非運行時異常(編譯異常)。程序中應當儘量去處理這些異常。

運行時異常 和非運行時異常

       運行時異常：都是RuntimeException類及其子類異常，如NullPointerException(空指針異常)、IndexOutOfBoundsException(下標越界異常)等，這些異常是不檢查異常，程序中能夠選擇捕獲處理，也能夠不處理。這些異常通常是由程序邏輯錯誤引發的，程序應該從邏輯角度儘量避免這類異常的發生。

      運行時異常的特色是Java編譯器不會檢查它，也就是說，當程序中可能出現這類異常，即便沒有用try-catch語句捕獲它，也沒有用throws子句聲明拋出它，也會編譯經過。
       非運行時異常 （編譯異常）：是RuntimeException之外的異常，類型上都屬於Exception類及其子類。從程序語法角度講是必須進行處理的異常，若是不處理，程序就不能編譯經過。如IOException、SQLException等以及用戶自定義的Exception異常，通常狀況下不自定義檢查異常。

處理異常機制

    在 Java 應用程序中，異常處理機制爲：拋出異常，捕捉異常。異常老是先被拋出，後被捕捉的。

        對於運行時異常、錯誤或可查異常，Java技術所要求的異常處理方式有所不一樣。

        只有在try裏面是有System.exit(0)來退出JVM的狀況下finally塊中的代碼纔不會執行。

        因爲運行時異常的不可查性，爲了更合理、更容易地實現應用程序，Java規定，運行時異常將由Java運行時系統自動拋出，容許應用程序忽略運行時異常。

       對於方法運行中可能出現的Error，當運行方法不欲捕捉時，Java容許該方法不作任何拋出聲明。由於，大多數Error異常屬於永遠不能被容許發生的情況，也屬於合理的應用程序不應捕捉的異常。

       對於全部的可查異常，Java規定：一個方法必須捕捉，或者聲明拋出方法以外。也就是說，當一個方法選擇不捕捉可查異常時，它必須聲明將拋出異常。

 Throws拋出異常的規則：

    1) 若是是不可查異常（unchecked exception），即Error、RuntimeException或它們的子類，那麼能夠不使用throws關鍵字來聲明要拋出的異常，編譯仍能順利經過，但在運行時會被系統拋出。

    2）必須聲明方法可拋出的任何可查異常（checked exception）。即若是一個方法可能出現受可查異常，要麼用try-catch語句捕獲，要麼用throws子句聲明將它拋出，不然會致使編譯錯誤

    3)僅當拋出了異常，該方法的調用者才必須處理或者從新拋出該異常。當方法的調用者無力處理該異常的時候，應該繼續拋出，而不是囫圇吞棗。

    4）調用方法必須遵循任何可查異常的處理和聲明規則。若覆蓋一個方法，則不能聲明與覆蓋方法不一樣的異常。聲明的任何異常必須是被覆蓋方法所聲明異常的同類或子類。

異常處理最佳實踐

1）爲可恢復的錯誤使用檢查型異常，爲編程錯誤使用非檢查型錯誤。
2）在finally程序塊中關閉或者釋放資源
3）在堆棧跟蹤中包含引發異常的緣由
        Java異常類提供了 getCause()方法來檢索致使異常的緣由，這些（緣由）能夠對異常的根層次的緣由提供更多的信息。該Java實踐對在進行調試或排除故障大有幫助。時刻記住，若是你將一個異常包裝成另外一種異常時，構造一個新異常要傳遞源異常。
4）始終提供關於異常的有意義的完整的信息
5）避免過分使用檢查型異常
6）將檢查型異常轉爲運行時異常
        這是在像Spring之類的多數框架中用來限制使用檢查型異常的技術之一，大部分出自於JDBC的檢查型異常，都被包裝進DataAccessException中，而（DataAccessException）異常是一種非檢查型異常。這是Java最佳實踐帶來的好處，特定的異常限制到特定的模塊，像 SQLException 放到DAO層，將意思明確的運行時異常拋到客戶層。
7）記住對性能而言，異常代價高昂
        須要記住的一件事是異常代價高昂，同時讓你的代碼運行緩慢。假如你有方法從ResultSet（結果集）中進行讀取，這時常會拋出SQLException異常而不會移到下一元素，這將會比不拋出異常的正常代碼執行的慢的多。所以最大限度的減小沒必要要的異常捕捉和移動，那裏沒有什麼固定的緣由。不要僅僅是拋出和捕捉異常，若是你能使用boolean變量去表示執行結果，可能會獲得更整潔，更高性能的解決方案。修正錯誤的根源，避免沒必要需要的異常捕捉。
8）避免catch塊爲空    
9）使用標準異常
        對於維護性和一致性，不論是如今仍是之後，都是最好的選擇
10）記錄任何方法拋出的異常
        Java提供了throw和throws關鍵字來拋出異常，在javadoc中用@throw記錄任何方法可能會拋出的異常。若是你編寫API或者公共接口，這就變得很是重要。任何方法拋出的異常都有相應的文檔記錄，這樣你就能下意識的提醒任何使用（該方法）的人。

常見的面試問題

1 既然咱們能夠用RuntimeException來處理錯誤，那麼你認爲爲何Java中還存在檢查型異常?

答：存在檢查型異常是一個設計上的決定，受到了諸如C++等比Java更早的編程語言設計經驗的影響。絕大多數檢查型異常位於java.io包內，這是合乎情理的，由於在你請求了不存在的系統資源的時候，一段強壯的程序必須可以優雅的處理這種狀況。經過把IOException聲明爲檢查型異常，Java 確保了你可以優雅的對異常進行處理。另外一個可能的理由是，可使用catch或finally來確保數量受限的系統資源（好比文件描述符）在你使用後儘早獲得釋放

2   throw 和 throws這兩個關鍵字在java中有什麼不一樣?

答：throws出如今方法聲明中，用來標明該成員函數可能拋出的各類異常

       throw出如今方法體中，表示拋出某種異常

3 什麼是「異常鏈」? 

 答：「異常鏈」是Java中很是流行的異常處理概念，是指在進行一個異常處理時拋出了另一個異常，由此產生了一個異常鏈條。該技術大多用於將「 受檢查異常」 （ checked exception）封裝成爲「非受檢查異常」（unchecked exception)或者RuntimeException。順便說一下，若是由於由於異常你決定拋出一個新的異常，你必定要包含原有的異常，這樣，處理程序才能夠經過getCause()和initCause()方法來訪問異常最終的根源。

4 JDK7中對異常處理作了什麼改變？

 答：JDK7中對錯誤(Error)和異常(Exception)處理主要新增長了2個特性，一是在一個catch塊中能夠出來多個異常，就像原來用多個catch塊同樣。另外一個是自動化資源管理(ARM), 也稱爲try-with-resource塊。這2個特性均可以在處理異常時減小代碼量，同時提升代碼的可讀性。

5 Java中final,finalize,finally關鍵字的區別

答：final和finally是Java的關鍵字，而finalize則是方法。final關鍵字在建立不可變的類的時候很是有用，只是聲明這個類是final的。而finalize()方法則是垃圾回收器在回收一個對象前調用，但也Java規範裏面沒有保證這個方法必定會被調用。finally關鍵字異常處理相關的關鍵字