Java 父子類異常處理鐵律：構造器與方法覆寫的異常聲明規則

核心結論先行

子類構造器：throws 必須 包含 父類構造器異常（父 ⊆ 子）
子類方法：throws 必須 子集 於父類方法異常（子 ⊆ 父）

規則一：構造器異常必須「向上兼容」

原因

1. 子類實例化必先調用父類構造器（隱式/顯式 super()）
2. super() 必須置於首行，無法被 try-catch 包裹
3. 父類構造器拋出的異常，子類構造器必須聲明拋出（或其父類異常），否則編譯錯誤

代碼驗證

class BaseEx extends Exception {}
class SubEx extends BaseEx {}

class Parent {
    Parent() throws BaseEx {}
    Parent(int x) throws SubEx {}
}

class Child extends Parent {
    // ✅ 合法：拋出父類異常
    Child() throws BaseEx { super(); }
    
    // ✅ 合法：拋出父類異常父類
    Child(int x) throws Exception { super(x); }
    
    // ❌ 非法：未聲明父類異常
    // Child() { super(); } // Compile Error
    
    // ❌ 非法：拋出無關異常
    // Child() throws IOException { super(); } // Compile Error
}

規則二：方法覆寫異常必須「向下兼容」

原因：里氏替換原則（LSP）

父類引用指向子類對象時，調用者按父類異常契約編程。若子類拋出父類未聲明的異常，調用者無法捕獲 → 破壞多態安全。

代碼驗證

interface Service {
    void doWork() throws IOException;
}

class BaseService {
    void doWork() throws FileNotFoundException {} // 子類異常
}

class Impl extends BaseService implements Service {
    // ✅ 合法：不拋異常
    @Override void doWork() {}
    
    // ✅ 合法：拋出父類異常子集
    @Override void doWork() throws FileNotFoundException {}
    
    // ❌ 非法：拋出父類未聲明異常
    // @Override void doWork() throws SQLException {} // Compile Error
    
    // ❌ 非法：實現接口拋出更寬泛異常
    // @Override void doWork() throws Exception {} // Compile Error
}

特殊場景：多重繼承衝突

interface A { void m() throws IOException; }
interface B { void m() throws SQLException; }

class C implements A, B {
    // 必須同時滿足兩個接口：throws 子集於 IOException ∩ SQLException = 無
    // 唯一解：不拋檢查異常
    @Override public void m() {} 
}

運行時異常特權

RuntimeException 及其子類 不受聲明約束：

• 父類未聲明，子類可拋出 NullPointerException
• 子類聲明 throws RuntimeException 合法但無意義（文檔用）

最佳實踐

1. 檢查異常：嚴格遵循「子 ⊆ 父」，設計時在父類聲明盡可能具體的異常體系
2. 運行時異常：不寫 throws，用 Javadoc @throws 說明
3. 構造器：盡量不拋檢查異常，改用靜態工廠方法或初始化方法
4. 異常鏈：throw new ChildException("msg", parentCause) 保留根因

總結

Java 異常聲明規則本質是契約繼承：構造器「向上傳遞責任」，方法「向下收斂風險」。理解 LSP 與 super() 調用機制，即可靈活應對所有覆寫場景。