理解 Java 中的异常层次结构

“异常”一词是“异常事件”的缩写。 在Java中，异常本质上是在程序执行过程中发生的一个事件，会破坏程序的正常流程。 异常是不需要的，而且大多是意外的，通常在运行时或编译时出现。 需要处理所有这些异常以确保程序在其自然流程中运行。

但是，在处理异常之前，了解 Java 中存在哪些不同类型的异常会有所帮助。 通过这篇文章，让我们看看Java中的各种异常类型以及它们所遵循的异常层次结构。

Java中的异常层次结构

Java 编程语言中异常的层次结构始于 Throwable 类——它来自 Object 类并且是它的直接子类，而 Exception 类将所有的 Throwable 类进一步分支为两个子类——Error 和 Exception。 这是一个流程图，可以更好地理解 Java 异常层次结构：

Exception 类提供了您在使用 Java 编程语言时可能需要处理的所有异常。 此类异常的一些常见和遇到的示例包括 NullPointerException、ClassNotFoundException、IllegalArgumentException 等。

另一方面，Error 类负责处理 Java 程序体系结构中更严重的问题，而不是在应用程序代码中处理。 Java 中的一些错误示例包括 InternalError、AssertionError、OutOfMemoryError 等。

Java中的异常进一步分为两类：

• 检查异常——这些也称为编译时异常。
• 未经检查的异常——这些也称为运行时异常。

此时要注意的重要一点是，未经检查的异常都是 RuntimeException 类的子类。 我们将在本文后面详细讨论已检查和未检查的异常。 但在此之前，让我们从本质上看一下错误和异常在工作中的不同之处，以免造成混淆。

Java 中的错误和异常——它们有何不同？

Java 编程语言的官方文档将错误称为 Java 编程过程中发生的错误——“表明合理的应用程序不应尝试捕获的严重问题”。 错误的严重性从这个陈述的方式就可以清楚地看出。 显然，这是指您的程序可能面临的一系列问题，如果不重构代码或修改 Java 应用程序体系结构，就无法从这些问题中恢复。

让我们看一个会抛出错误的 Java 方法：

公共静态无效打印（字符串 S）{

印刷）;

}

在上面提到的代码中，方法 print() 充当递归方法，不断地重复调用自身，一遍又一遍，直到达到 Java 中线程堆栈的最大允许大小。 此时，它会以非常常见的 StackOverflowError 退出执行，其内容如下：

线程“main”中的异常 java.lang.StackOverflowError

在 StackOverflowErrorExample.print（StackOverflowErrorExample.java:3）

如上例所示，该方法抛出了一个示例，但代码本身无法处理此错误。 因此，程序只是退出执行，因为损坏是不可恢复的。 作为解决方案，需要修改代码。

与错误相反，异常表示可以被合理的应用程序捕获的条件。 Java 中的异常包括可能在编译时或运行时发生的问题。 这些异常在所有应用程序中都相当频繁地发生——尤其是在测试和调试阶段。 因此，Java 中的异常可以在程序本身内处理，以确保代码运行其自然流程。

现在，让我们通过查看已检查和未检查异常是什么来进一步讨论 Java 中的异常层次结构。

Java 中的已检查和未检查异常

如前所述，Java 程序中的异常可能发生在编译时或运行时。 这就是为我们提供了 Java 中存在的两种广泛类型的异常的原因。 下面详细介绍这两个异常。

编译时异常

在编译时发生的异常称为编译时异常。 这些也称为检查异常，因为您需要在 Java 程序中显式检查它们并在代码本身中处理它们。 InterruptedException、IOException 等类都是检查异常。

让我们看一个可以处理已检查异常的方法：

公共无效 writeAFile() {

尝试 (BufferedWriter b_w = new BufferedWriter(new FileWriter(“myFile.txt”))) {

b_w.write(“测试”);

} 捕捉（IOException ioe）{

ioe.printStackTrace();

}

}

如您所见，上述代码的 try 块中有两条语句——

• 实例化对象——BufferedWriter
• 使用对象写入文件

这两个语句都可以抛出 IOException。 IOException 是一个 Checked Exception，需要由调用者或方法处理。 在上面的示例中，您可以看到在方法本身内处理的异常。

运行时异常

与编译时抛出的编译时异常相反，运行时或未经检查的异常可以“随时”抛出，这本质上意味着在运行时。 因此，方法不需要显式使用 catch-and-throw 块来处理这些未经检查的异常。 一些继承未经检查的运行时异常的类包括——NullPointerException、ArithmeticException 等。

让我们看一段抛出 NullPointerException unchecked Exception 的 Java 代码，它不像前面那样在这段代码中处理。 这里是：

公共无效 writeToFile() {

尝试（BufferedWriter b_w = null）{

b_w.write(“测试”);

} 捕捉（IOException ioe）{

ioe.printStackTrace();

}

}

当您调用上述方法时，由于 BufferedWriter 对象为空，程序将抛出 NullPointerException。 以下是异常的内容：

线程“主”java.lang.NullPointerException 中的异常

在 IOExceptionExample.writeToFile(IOExceptionExample.java:10)

在 IOExceptionExample.main(IOExceptionExample.java:17)

综上所述

至此，我们到了这篇关于理解 Java 异常层次结构的博客的结尾。 请记住，这绝不是全面介绍 Java 中的异常以及如何处理它们。 为此，您应该深入挖掘并将自己暴露于不同的可能异常，以了解它们是如何工作的。 了解异常处理将使您成为一名成功的全栈开发人员，因为异常是任何应用程序的基础。

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