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Java 異常處理核心知識：體系結構、分類、常用方法與最佳實踐

編輯：Java 綜合教學

什麼是異常？

程序運行期間出現的違背預期事件，導致正常流程中斷。來源包括：用戶輸入無效、資源缺失（文件/網絡）、資源耗盡（OOM）、空指針解引用等。

異常三大類別

類別	代表	特點	處理策略
檢查異常 (Checked Exception)	IOException, SQLException	編譯期強制捕獲/拋出，外部環境導致，可預期可恢復	try-catch 處理或 throws 向上拋，調用者必須處理
運行時異常 (Runtime Exception)	NullPointerException, IndexOutOfBoundsException, IllegalArgumentException	編譯期不檢查，邏輯錯誤導致，本可避免	修正代碼邏輯（非空判斷、邊界檢查），一般不捕獲
錯誤 (Error)	OutOfMemoryError, StackOverflowError	JVM 層面嚴重問題，應用無法恢復	不捕獲，記錄日誌後讓程序崩潰，排查根因

異常繼承體系

Throwable
├── Error              // 嚴重錯誤
└── Exception          // 異常
    ├── RuntimeException   // 非檢查異常
    │   ├── NullPointerException
    │   ├── IllegalArgumentException
    │   └── ...
    └── IOException        // 檢查異常
        ├── FileNotFoundException
        └── ...
    └── SQLException       // 檢查異常

Throwable 核心方法

方法	說明
`getMessage()`	返回構造器傳入的詳細信息
`getCause()`	返回導致此異常的根因（鏈式異常）
`toString()`	類名 + ": " + getMessage()
`printStackTrace()`	輸出堆棧軌跡至 System.err（含原因鏈）
`getStackTrace()`	返回 `StackTraceElement[]`，可程序化分析

捕獲與拋出最佳實踐

具體捕獲：捕獲具體子類，避免 catch (Exception e) 吞噬異常。
早拋出、晚捕獲：底層拋出，業務層統一處理/轉換為業務異常。
異常鏈保留：throw new BizException("msg", cause)，保留根因堆棧。
資源關閉：JDK7+ try-with-resources 自動關閉 AutoCloseable。
不作控制流：異常開銷大，不用於常規流程控制（如循環結束）。
日誌記錄：log.error("msg", e) 而非 e.printStackTrace()。

自定義異常模板

public class BizException extends RuntimeException {
    private final int code;
    public BizException(int code, String msg) { super(msg); this.code = code; }
    public BizException(int code, String msg, Throwable cause) { super(msg, cause); this.code = code; }
    public int getCode() { return code; }
}