来源：《阿里Java开发手册》、《杨晓峰Java36讲》

世界上存在永远不会出错的程序吗？也许这只会出现在程序员的梦中。随着编程语言和软件的诞生，异常情况就如影随形地纠缠着我们，只有正确处理好意外情况，才能保证程序的可靠性。

Java语言在设计之初就提供了相对完善的异常处理机制，这也是Java得以大行其道的原因之一，因为这种机制大大降低了编写和维护可靠程序的门槛。如今，异常处理机制已经成为现代编程语言的标配。

Question：Exception 和 Error，运行时异常 和 一般异常有什么区别？

Answer：

Exception 和 Error 都是继承了Throwable类，在Java中只有 Throwable 类型的实例才可以被抛出（throw）或者捕获（catch），它们是异常处理机制的基本组成类型。
Exception 和 Error 提现了Java平台设计者对不同异常情况的分类。Exception 是程序正常运行过程中，可以预料的意外情况，应该被捕获，进行相应的处理。Error是指正常情况下，不大可能出现的情况，绝大部分的Error都会导致程序（比如JVM自身）处于非正常的、不可恢复的状态。既然是非正常情况，所以不需要捕获，常见的比如OutOfMemoryError之类，都是Error的子类。

Exception 又分为可检查（checked）异常和不检查（unchecked）异常，可检查异常在源代码里必须显式的进行处理，这是编译期检查的一部分。
不检查异常就是运行时异常，类似NullPointerException、ArrayIndexOutOfBoundsException之类，通常是可以编码避免的逻辑错误，不会在编译期要求处理。

我们在日常编程中，如何处理好异常是比较考验功底的，我觉得需要掌握两个方面。
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第一，理解Throwable、Exception、Error的设计和分类。比如，掌握那些应用最为广泛的子类，以及如何自定义异常等。简单的类图如下：
image.png

其中有些子类型，最好重点理解一下，比如NoClassDefFoundError 和 ClassNotFoundException有什么区别，这也是个经典的入门题目。

第二，理解Java语言中操作Throwable的元素和实践。掌握最基本的语法是必须的，如try-catch-finally块，throw、throws关键字等。与此同时，也要懂得如何处理典型场景。

异常处理代码比较繁琐，比如我们需要写很多千篇一律的捕获代码，或者在finally里面做一些资源回收工作。随着Java语言的发展，引入了一些更加便利的特性，比如try-with-resources 和 mutiple catch，具体可以参考下面的代码段。在编译时期，会自动生成相应的处理逻辑，比如，自动close那些扩展了AutoCloseable 或者 Closeable的对象。

  1. try (BuferedReader br = new BuferedReader(…);
  2.             BuferedWriter writer = new BuferedWriter(…)) {// Try-with-resources
  3.         // do something
  4. catch ( IOException | XEception e) {// Multiple catch
  5.         // Handle it
  6. }

基本准则

  • 尽量不要捕获类似Exception这样的通用异常，应该捕获特定异常，直观的体现出异常信息。
  • 不要生吞异常。这是异常处理中要特别注意的事情，因为生吞异常可能会导致难以诊断的诡异情况。
  • Throw early，catch late原则。在精确的位置throw异常，在能够获取足够信息的时候捕获异常。
  • try-catch代码段会产生额外的性能开销，所以建议仅捕获有必要的代码段。与此同时，利用异常控制代码流程，也不是一个好主意，远比我们通常意义上的条件语句（if/else、switch）要低效。
  • Java每实例化一个Exception，都会对当时的栈进行快照，这是一个相对比较重的操作。如果发生的非常频繁，这个开销就不能被忽略了。当我们的服务出现反应变慢，吞吐量下降的时候，检查发生最频繁的Exception也是一种思路。
  • Java类库中定义的一类RuntimeException可以通过预先检查进行规避，而不应该通过catch来处理，比如：IndexOutOfBoundsException、NullPointerException等等。
  • 对大段代码进行try-catch，这是不负责任的表现。catch时请分清稳定代码和非稳定代码，稳定代码指的是无论如何不会出错的代码。对于非稳定代码的catch尽可能区分异常类型，再做相应的异常处理。
  • 捕获异常是为了处理它，不要捕获了却什么都不处理而抛弃之，如果不想处理它，请将该异常抛给它的调用者。最外层的业务使用者，必须处理异常，将其转化为用户可以理解的内容。
  • 有try块放到了事务代码中，catch异常后，如果需要回滚事务，一定要注意手动回滚事务。
  • 不能在finally块中使用return，finally块中的return返回后方法结束执行，不会再执行try块中的return语句。
  • 捕获异常与抛异常，必须是完全匹配，或者捕获异常是抛异常的父类。
  • 防止NPE，是程序员的基本修养，注意NPE产生的场景：
    • 返回类型是基本数据类型，return 包装数据类型的对象时，自动拆箱有可能产生NPE。
    • 数据库的查询结果可能为null。
    • 集合里的元素即使 isNotEmpty，取出的数据元素也可能为null。
    • 远程调用返回对象时，一律要求进行空指针判断。
    • 对于Session中获取的数据，建议NPE检查，避免空指针。
    • 级联调用obj.getA().getB().getC(); ，易产生NPE。
    • 使用JDK8的Optional类来防止NPE问题。
  • 自定义异常时区分unchecked / checked异常，避免直接抛出new RuntimeException()，更不允许抛出Exception 或者 Throwable，应使用有业务含义的自定义异常。推荐业界已定义过的自定义异常，如：DAOException 、ServiceException等。