Java 異常處理完整教程：從 try-catch 到自定義異常、最佳實踐

一、什麼是異常？

程序運行時發生的錯誤事件，如除零導致 ArithmeticException。未捕獲時，線程終止，後續代碼不執行。

二、異常體系結構

• Throwable：頂層父類。
• Error：JVM 嚴重錯誤（如 OutOfMemoryError），不應捕獲。
• Exception：程序可處理的異常。
  • 受檢異常：繼承 Exception（非 RuntimeException），編譯器強制 try-catch 或 throws。
  • 非受檢異常：繼承 RuntimeException（如 NullPointerException），編譯器不強制處理。

原則：自定義異常繼承 Exception 或 RuntimeException，不可直接繼承 Throwable。

三、try-catch 處理異常

1. 基礎捕獲

try {
    value = 10 / 0;
} catch (ArithmeticException e) {
    System.out.println("Error: " + e.getMessage());
    System.out.println("Ignore...");
}
System.out.println("Let's go!"); // 繼續執行

2. 多 catch 塊與父類捕獲

try { AgeUtils.checkAge(age); }
catch (TooYoungException e) { ... }
catch (TooOldException e) { ... }

或捕獲父類 AgeException 統一處理。Java 7+ 支持多異常合並：catch (TooYoungException | TooOldException e)。

3. try-catch-finally

try { return Integer.parseInt(text); }
catch (NumberFormatException e) { return 0; }
finally { System.out.println("End parse"); } // 永遠執行

四、異常包裝與鏈

將底層異常包裝為業務異常，保留原始原因：

public class ValidateException extends Exception {
    public ValidateException(Exception cause) { super(cause); }
}

try { AgeUtils.checkAge(p.getAge()); }
catch (Exception e) { throw new ValidateException(e); } // 包裝

// 獲取真實原因
ValidateException wrap = ...;
Exception cause = (Exception) wrap.getCause();


五、RuntimeException 及常見子類
1. NullPointerException
調用 null 對象方法/字段觸發。預防勝於捕獲：if (obj != null) obj.method();。

2. ArrayIndexOutOfBoundsException
數組越界訪問。預防：if (arr.length > idx) ...。

六、自定義異常實戰
public class AgeException extends Exception { public AgeException(String msg) { super(msg); } }
public class TooYoungException extends AgeException { ... }
public class TooOldException extends AgeException { ... }

public class AgeUtils {
    public static void checkAge(int age) throws TooYoungException, TooOldException {
        if (age < 18) throw new TooYoungException("Age " + age + " too young");
        if (age > 40) throw new TooOldException("Age " + age + " too old");
        System.out.println("Age " + age + " OK!");
    }
}

七、最佳實踐總結

異常用於非正常流程，不用於控制業務邏輯分支。
捕獲異常後必須處理（記錄、恢復、轉換、拋出），不可吞沒。
盡量使用具體異常類型，避免 catch (Exception e) 大籠統捕獲。
finally 用於釋放資源（流、鎖、連接）。
文檔化方法拋出的異常（@throws Javadoc）。
非受檢異常用於編程錯誤（參數非法、狀態錯誤），受檢異常用於可恢復的業務場景。