Java 異常處理全攻略：從 try-catch-finally 到自定義異常最佳實踐

異常處理是健壯 Java 程式的基石。本文系統梳理異常體系、捕獲流程、檢查型與非檢查型異常區別、自定義異常設計，並給出實戰代碼範本。

異常類別體系

Throwable
├── Error              // JVM 嚴重錯誤（OutOfMemoryError、StackOverflowError），不應捕獲
└── Exception
    ├── RuntimeException (非檢查型)  // NullPointerException、IndexOutOfBoundsException 等邏輯錯誤
    └── 其他 Exception (檢查型)      // IOException、SQLException、ClassNotFoundException 等環境錯誤

try-catch-finally 執行規則

• try 區塊：放置可能拋異常的「高風險代碼」，儘量精簡。
• catch 區塊：按子類優先、父類在後順序捕獲；可多重 catch，Java 7+ 支援多重捕獲 catch (IOException | SQLException e)。
• finally 區塊：無論是否拋異常、是否捕獲、是否 return，必定執行。適用於資源釋放（關閉流、釋放鎖）。
• try-with-resources (Java 7+)：實作 AutoCloseable 的資源自動關閉，語法更簡潔安全。

檢查型 vs 非檢查型

自定義異常設計範例

// 業務異常基類
public class BizException extends Exception {
    private final String errorCode;
    public BizException(String code, String msg) { super(msg); this.errorCode = code; }
    public String getErrorCode() { return errorCode; }
}

// 具體業務異常
public class InsufficientBalanceException extends BizException {
    public InsufficientBalanceException(String acctId, double amt) {
        super("BIZ_001", "帳戶 " + acctId + " 餘額不足，需 " + amt);
    }
}

// 使用場景
public void withdraw(String acctId, double amt) throws InsufficientBalanceException {
    if (balance < amt) throw new InsufficientBalanceException(acctId, amt);
    balance -= amt;
}

實戰範例：命令列參數求和（處理 NumberFormatException）

public static void main(String[] args) {
    double sum = 0;
    for (int i = 0; i < args.length; i++) {
        try {
            sum += Double.parseDouble(args[i]);
        } catch (NumberFormatException e) {
            System.err.println("忽略非數字參數: " + args[i]);
        }
    }
    System.out.println("Total: " + sum);
}

實戰範例：堆疊溢位/空指針自定義異常

public class Stack {
    private final Object[] elements;
    private int size = 0;

    public Stack(int capacity) { elements = new Object[capacity]; }

    public void push(Object o) {
        if (size == elements.length) throw new StackException("Stack overflow");
        elements[size++] = o;
    }

    public Object pop() {
        if (size == 0) throw new StackException("Stack underflow");
        return elements[--size];
    }
}

public class StackException extends Exception {
    public StackException(String msg) { super(msg); }
}

黃金法則

1. 異常用於異常情況，不用於正常流程控制。
2. 捕獲後務必處理或包裝轉拋，禁止 catch (Exception e) {} 吞噬異常。
3. 在方法簽名 throws 中聲明檢查型異常，形成契約。
4. 保護敏感資訊：日誌記錄堆疊追蹤，回傳給前端的錯誤訊息去除堆疊細節。
5. 善用 try-with-resources 替代手動 finally 關閉資源。