【Java】异常处理：通俗易懂指南与实战示例_java异常使用场景-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_50591390/article/details/146590359

一、为什么需要异常处理？

想象你在开车时突然遇到道路施工，导航系统会立刻提醒你绕行——异常处理就是程序的导航系统。当程序运行时遇到意外情况（如文件找不到、网络断开），异常处理机制能让程序优雅地处理问题，而不是直接崩溃。

二、Java异常的家族图谱

Java异常分为两大类：必须处理的检查型异常（Checked Exceptions）和可选择性处理的非检查型异常（Unchecked Exceptions）。
在这里插入图片描述

1. 检查型异常（Checked Exceptions）

特点：编译时强制处理，否则代码无法通过编译。
常见类型：IOException、SQLException。
场景：外部依赖可能出错的情况（如读取文件、数据库操作）。

2. 非检查型异常（Unchecked Exceptions）

特点：通常由代码逻辑错误导致，不强制处理。
常见类型：NullPointerException、ArrayIndexOutOfBoundsException。
场景：程序员可预防的错误（如空指针、数组越界）。

三、异常处理五大关键字

1. try-catch：异常捕获

try {
    FileReader file = new FileReader("test.txt"); // 可能抛出FileNotFoundException
} catch (FileNotFoundException e) {
    System.out.println("文件没找到，换个路径试试？");
    e.printStackTrace(); // 打印异常堆栈（实际项目要替换为日志）
}

2. finally：最终清理

无论是否发生异常，finally中的代码必须执行，常用于释放资源（如关闭文件、数据库连接）。

FileReader file = null;
try {
    file = new FileReader("test.txt");
} catch (FileNotFoundException e) {
    e.printStackTrace();
} finally {
    if (file != null) {
        try {
            file.close(); // 确保文件关闭
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

使用finally块的细节说明：

（1）finally块不执行的极端场景‌

当JVM调用System.exit()或线程被中断时，finally块不会执行：

try {
    System.exit(1);
} finally {
    System.out.println("永远不会执行"); // 不会输出
}

‌ （2）异常覆盖效应‌

finally块中抛出异常会覆盖try/catch中的原始异常：

public static void main(String[] args) {
    try {
        throw new IOException("原始IO异常");
    } finally {
        throw new RuntimeException("覆盖异常"); // 最终抛出RuntimeException
    }
}

‌ （3）返回值覆盖陷阱‌

finally中的return语句会覆盖try/catch块的返回值：

public static int getValue() {
    try {
        return 1;
    } finally {
        return 2; // 实际返回2
    }
}

3. throw：手动抛异常

主动抛出异常，常用于参数校验。

public void setAge(int age) {
    if (age < 0) {
        throw new IllegalArgumentException("年龄不能为负数！");
    }
    this.age = age;
}

4. throws：声明异常

在方法签名中声明可能抛出的异常，调用者需处理。

public void readFile() throws FileNotFoundException {
    FileReader file = new FileReader("test.txt");
}

四、自定义异常：打造专属错误类型

当Java内置异常不满足需求时，可创建自定义异常类。

1. 定义异常类

// 继承Exception表示检查型异常（必须处理）
public class InvalidCredentialsException extends Exception {
    public InvalidCredentialsException(String message) {
        super(message); // 调用父类构造方法
    }
}

2. 使用自定义异常

public void login(String username, String password) throws InvalidCredentialsException {
    if (!isValidUser(username, password)) {
        throw new InvalidCredentialsException("用户名或密码错误！");
    }
    // 登录成功逻辑
}

五、异常处理最佳实践

1. 不要吞掉异常

// 错误示范：异常被静默处理，问题被隐藏
try {
    riskyOperation();
} catch (Exception e) {
    // 空的catch块！
}

2. 精准捕获异常

避免捕获过于宽泛的Exception。

try {
    // 可能抛出多种异常
} catch (FileNotFoundException e) {
    // 处理文件不存在
} catch (IOException e) {
    // 处理其他IO问题
}

3. 使用try-with-resources自动关闭资源

Java 7+ 提供更简洁的资源管理方式。

// 自动关闭文件（无需finally）
try (FileReader file = new FileReader("test.txt")) {
    // 读取文件
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

六、综合案例：用户登录系统

public class LoginService {
    public void login(String username, String password) 
        throws InvalidCredentialsException, DatabaseConnectionException {
        
        try {
            // 1. 验证用户名密码
            if (username == null || password == null) {
                throw new IllegalArgumentException("用户名或密码为空");
            }
            
            // 2. 连接数据库（可能抛出SQLException）
            Connection conn = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/mydb");
            
            // 3. 查询用户信息
            // ...（省略查询逻辑）
            
        } catch (SQLException e) {
            throw new DatabaseConnectionException("数据库连接失败", e); // 包装原始异常
        }
    }
}