异常是 Java 程序中经常遇到的问题，一 个异常就是一个 BUG，就要花很多时间来定位异常问题。下面是Java异常类的组织结构。Throwable、IOException、ClassNotFoundException、CloneNotSupportedException及其子异常类表示是程序需要显示捕捉或者抛出的。

深恶痛绝的 Java 异常 - 图1

异常类

Throwable

Throwable是Java异常的顶级类，所有的异常都继承于这个类。Error，Exception是异常类的两个大分类。

Error

是程序无法处理的错误，表示运行应用程序中较严重问题。大多数的错误与代码编写者执行的操作无关，而是表示代码运行时 JVM（Java 虚拟机）出现的问题。例如，Java虚拟机运行错误（Virtual MachineError），当 JVM 不再有继续执行操作所需的内存资源时，将出现 OutOfMemoryError。这些异常发生时，Java虚拟机（JVM）一般会选择线程终止。这些错误表示故障发生于虚拟机自身、或者发生在虚拟机试图执行应用时，如Java虚拟机运行错误（Virtual MachineError）、类定义错误（NoClassDefFoundError）等。这些错误是不可查的，因为它们在应用程序的控制和处理能力之外，而且绝大多数是程序运行时不允许出现的状况。对于设计合理的应用程序来说，即使确实发生了错误，本质上也不应该试图去处理它所引起的异常状况。在 Java中，错误通过Error的子类描述。

Exception

是程序本身可以处理的异常。也就是你常见的空指针异常（NullPointerException），数组超出范围异常（IndexOutOfBoundsException）等等。
通常，Java的异常(包括Exception和Error)分为检查异常（checked exceptions）和非检查的异常（unchecked exceptions）。

异常的分别

检查异常

除了RuntimeException与其子类，以及错误（Error），其他的都是检查异常（绝对的大家族）。

检查异常（checked exceptions）

检查异常是编译器要求必须处置的异常。某段代码，编译器要求必须要对这段代码try…catch，或者throws exception，这就是检查异常，也就是说，代码还没运行编译器就会检查你的代码，会不会出现异常，要求对可能出现的异常必须做出相应的处理。

对检查异常的几种处理方式

  1. 继续抛出，消极的方法，一直可以抛到java虚拟机来处理，就是通过throws exception抛出
  2. 用try…catch捕获

非检查异常（unchecked exceptions）

RuntimeException与其子类，以及错误（Error）。

非检查异常是编译器不要求强制处置的异常。虽然可能出现错误，但不会在编译的时候检查。但一般不处理，因为很难判断会出什么问题，而且有些异常也无法运行时处理，比如空指针，需要手动的去查找。而且，捕捉异常并处理的代价远远大于直接抛出。

对未检查的异常的几种处理方式

  1. 捕获
  2. 继续抛出
  3. 不处理

运行时异常

对Exception异常进行划分，它可分为运行时异常和非运行时异常。

运行时异常（RuntimeException）

RuntimeException 的异常子类不需要强制性处理，可以选择性处理。

运行时异常的特点是Java编译器不会检查它，也就是说，当程序中可能出现这类异常，即使没有用try-catch语句捕获它，也没有用throws子句声明抛出它，也会编译通过，运行时异常可处理或者不处理。运行时异常一般常出来定义系统的自定义异常，业务根据自定义异常做出不同的处理。

常见的运行时异常如NullPointException、ArrayIndexOutOfBoundsException等。

非运行时异常

非运行时异常是程序必须进行处理的异常，捕获或者抛出，如果不处理程序就不能编译通过，同时 RuntimeException 是 Exception 子类。如常见的IOException、ClassNotFoundException等。

十大深恶痛绝的 Java 异常

1、NullPointerException

空指针异常，操作一个 null 对象的方法或属性时会抛出这个异常。具体看这篇文章：Java 避免空指针的 5 个案例。

2、OutOfMemoryError

内存异常异常，这不是程序能控制的，是指要分配的对象的内存超出了当前最大的堆内存，需要调整堆内存大小（-Xmx）以及优化程序。

3、IOException

IO，即：input, output输入输出，我们在读写磁盘文件、网络内容的时候经常会生的一种异常，这种异常是受检查异常，需要进行手工捕获。
如文件读写会抛出 IOException：

  1. public int read() throws IOException{}
  2. public void write(int b) throws IOException{}

4、FileNotFoundException

文件找不到异常，如果文件不存在就会抛出这种异常。
如定义输入输出文件流，文件不存在会报错：

  1. public FileInputStream(File file) throws FileNotFoundException{}
  2. public FileOutputStream(File file) throws FileNotFoundException{}

FileNotFoundException 其实是 IOException 的子类，同样是受检查异常，需要进行手工捕获。

5、ClassNotFoundException

类找不到异常，Java开发中经常遇到，是不是很绝望？这是在加载类的时候抛出来的，即在类路径下不能加载指定的类。
看一个示例：

  1. public static <T> Class<T> getExistingClass(ClassLoader classLoader, String className) {
  2.   try {
  3.     return (Class<T>) Class.forName(className, true, classLoader);
  4.   }
  5.   catch (ClassNotFoundException e) {
  6.     return null;
  7.   }
  8. }

它是受检查异常，需要进行手工捕获。

6、ClassCastException

类转换异常，将一个不是该类的实例转换成这个类就会抛出这个异常。
如将一个数字强制转换成字符串就会报这个异常：

  1. Object x = new Integer(0);
  2. System.out.println((String)x);

这是运行时异常，不需要手工捕获。

7、NoSuchMethodException

没有这个方法异常，一般发生在反射调用方法的时候，如：

  1. public Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)
  2.     throws NoSuchMethodException, SecurityException {
  3.     checkMemberAccess(Member.PUBLIC, Reflection.getCallerClass(), true);
  4.     Method method = getMethod0(name, parameterTypes, true);
  5.     if (method == null) {
  6.         throw new NoSuchMethodException(getName() + "." 
  7.                                         + name + argumentTypesToString(parameterTypes));
  8.     }
  9.     return method;
  10. }

它是受检查异常，需要进行手工捕获。

8、IndexOutOfBoundsException

索引越界异常，当操作一个字符串或者数组的时候经常遇到的异常。

深恶痛绝的 Java 异常 - 图2 如图所示，它是运行时异常，不需要手工捕获。

9、ArithmeticException

算术异常，发生在数字的算术运算时的异常，如一个数字除以 0 就会报这个错。

  1. double n = 3 / 0;

这个异常虽然是运行时异常，可以手工捕获抛出自定义的异常，如：

  1. public static Timestamp from(Instant instant) {
  2.     try {
  3.         Timestamp stamp = new Timestamp(instant.getEpochSecond() * MILLIS_PER_SECOND);
  4.         stamp.nanos = instant.getNano();
  5.         return stamp;
  6.     } catch (ArithmeticException ex) {
  7.         throw new IllegalArgumentException(ex);
  8.     }
  9. }

10、SQLException

SQL异常，发生在操作数据库时的异常。
如下面的获取连接：

  1. public Connection getConnection() throws SQLException {
  2.     if (getUser() == null) {
  3.         return DriverManager.getConnection(url);
  4.     } else {
  5.         return DriverManager.getConnection(url, getUser(), getPassword());
  6.     }
  7. }

又或者是获取下一条记录的时候：

  1. boolean next() throws SQLException{}

它是受检查异常，需要进行手工捕获。