Java 異常與 Error 體系完整圖譜與處理實戰

頂層繼承結構

java.lang.Throwable (實作 Serializable)
├── java.lang.Error          // 嚴重錯誤，不可恢復
└── java.lang.Exception      // 可預期、可處理
     ├── java.lang.RuntimeException  // 非檢查異常
     └── 其他 (IOException 等)       // 檢查異常

Error：系統級災難（不可捕獲處理）

鐵律：Error 及其子類 絕不 應出現在 catch 塊中，讓 JVM 崩潰並生成 Dump 供事後分析。

Exception：業務邏輯可控區

檢查異常 - 必須處理

• IOException、FileNotFoundException、SQLException
• InterruptedException（線程中斷）
• ClassNotFoundException（反射載入失敗）
• ParseException（日期/數字解析失敗）

編譯器強制 try-catch 或 throws，適合「可預期、可恢復」場景。

非檢查異常 - 邏輯 Bug

• NullPointerException
• ArrayIndexOutOfBoundsException
• ClassCastException
• IllegalArgumentException
• ArithmeticException（除零）
• NumberFormatException

繼承 RuntimeException，編譯器不強制處理。核心原則：預防勝於捕獲，通過防禦性編程（判空、邊界檢查、契約前置條件）消除。

異常處理黃金法則

1. 具體捕獲：catch (IOException e) 而非 catch (Exception e)
2. 異常鏈保留：throw new BizException("業務失敗", e) 保留堆疊
3. 資源關閉：JDK 7+ try-with-resources 自動關閉 AutoCloseable
4. 不吞沒異常：catch (Exception e) { log.error("", e); throw ... } 或重新拋出
5. 自訂異常：業務異常繼承 RuntimeException（非檢查），系統異常繼承 Exception（檢查）
6. finally 不要 return/throw：會掩蓋原異常

父子類異常覆寫規則

class Parent {
    void method() throws IOException {} // 拋檢查異常
}
class Child extends Parent {
    @Override
    void method() throws FileNotFoundException {} // ✅ 子類異常 ⊆ 父類異常
    // void method() throws Exception {} // ❌ 父類異常 ⊂ 子類異常，編譯錯誤
    // void method() {} // ✅ 不拋異常也合法
}

構造器特殊：子類構造器 throws 必須 包含 父類構造器異常（因隱式 super()）。

總結

Java 異常體系設計精妙：Error 給 JVM，RuntimeException 給程式員（修 Bug），Checked Exception 給調用者（處理業務分支）。掌握分類邏輯與處理模式，是寫出健壯代碼的分水嶺。