Java異常類詳解

一、Java異常簡介

在Java中，異常就是程序在運行時出現的錯誤，Java將它們作為一個獨立於正常程序執行流的事件來處理。當Java程序出現異常時，會拋出一個異常對象，這個異常對象包含了異常的類型、消息和狀態等信息。

Java提供了許多內置的異常類，可以直接使用。這些異常類都是從Throwable類繼承而來，Throwable是Java中所有錯誤和異常的根類。

二、Java異常分類

Java異常分為兩大類：Checked Exception和UnChecked Exception。

1. Checked Exception

Checked Exception編譯器強制要求程序員處理的異常，也就是說，程序員必須使用try-catch塊來捕獲這些異常，或者使用throws子句將異常傳到上一級。例如，FileNotFoundException就是一個Checked Exception。

2. UnChecked Exception

UnChecked Exception是編譯器不強制要求程序員處理的異常，發生這些異常時，程序員可以選擇處理，也可以不處理。典型的UnChecked Exception有NullPointerException、ArrayIndexOutOfBoundsException等。

三、Java異常處理

在Java中，異常處理有兩種方式：try-catch塊和throws子句。

1. try-catch塊

使用try-catch塊可以處理Checked Exception，語法如下：

try {
    // 可能會拋出異常的代碼
} catch (Exception e) {
    // 處理異常的代碼
} finally {
    // 可選，無論是否拋出異常都會執行
}

try塊中包含可能會拋出異常的代碼，在catch塊中處理異常。finally塊是可選的，無論是否拋出異常都會執行其中的代碼。

2. throws子句

使用throws子句可以將異常傳到上一級，語法如下：

public void readFromFile() throws FileNotFoundException {
    // 可能會拋出FileNotFoundException
}

在方法聲明中添加throws子句可以將異常傳遞給方法的調用者，由調用者處理這些異常。

四、Java內置異常類

1. ArithmeticException

算術異常，常見於除數為0的情況。

2. NullPointerException

空指針異常，當訪問對象或數組的引用為null時拋出。

3. ArrayIndexOutOfBoundsException

數組下標越界異常，當訪問數組時下標超出了數組範圍時拋出。

4. FileNotFoundException

文件未找到異常，當訪問一個不存在的文件時拋出。

5. IOException

輸入/輸出異常，當讀寫文件、網絡等資源時發生異常。

6. ClassNotFoundException

類未找到異常，當使用Class.forName()方法加載一個不存在的類時拋出。

7. InterruptedException

線程中斷異常，當線程處於等待/睡眠狀態時，被中斷則會拋出異常。

五、異常捕獲與傳遞的注意事項

在捕獲異常時，應該遵循以下幾個原則：

1. 細粒度捕獲

儘可能將異常捕獲在最小的粒度內，避免在較大的粒度內捕獲異常。

2. 多重捕獲

可以使用多個catch塊來捕獲不同類型的異常，避免一次catch塊處理過多的異常類型。

3. finally塊的作用

finally塊中的代碼無論是否拋出異常都會執行，因此可以用來釋放資源、關閉文件等操作。

4. 合理使用throws子句

在方法聲明時，儘可能使用throws子句將異常傳遞給上一級，由上一級處理異常，避免方法內部過多的異常處理。

六、總結

Java異常類是用來處理程序運行時出現的錯誤的。Java中的異常分為Checked Exception和UnChecked Exception，使用try-catch塊和throws子句可以處理異常。Java提供了多種內置異常類，程序員可以選擇合適的異常類來處理不同類型的異常。在處理異常時，應該遵循細粒度捕獲、多重捕獲、finally塊的作用和合理使用throws子句等原則。