Java异常结构与常见异常类型解析

本篇文章主要是结合我之前面试的各种经历和实战开发中遇到的问题解决经验整理的，希望这篇《Java异常结构及常见异常类解析》对你有很大帮助！欢迎收藏，分享给更多的需要的朋友学习~

Java异常体系以Throwable为根，分为Error（不捕获）和Exception；Exception又分RuntimeException（非受检，如NullPointerException）和受检异常（如IOException，必须声明或捕获）。

Java异常体系是 Throwable 为根的树状结构，所有异常必须继承它；不继承 Throwable 的类哪怕名字带“Exception”，也不是合法异常。

Throwable 的两个直接子类：Error 和 Exception

Error 表示 JVM 无法恢复的严重问题（如 OutOfMemoryError、StackOverflowError），程序一般不应捕获或处理；Exception 才是开发者真正要面对的异常主体。

关键区别在于：Error 不强制要求声明或捕获，而 Exception 分为两类：

• RuntimeException 及其子类：运行时异常，编译器不检查（un-checked），比如 NullPointerException、ArrayIndexOutOfBoundsException
• 其他 Exception 子类（如 IOException、SQLException）：受检异常（checked），方法签名必须用 throws 声明，或在调用处用 try-catch 处理

常见的 RuntimeException 子类及典型触发场景

这些异常多数源于编程疏漏，不抛出具体堆栈也常能从代码逻辑中推断：

• NullPointerException：调用 null 引用的实例方法、访问字段、数组长度等
• ArrayIndexOutOfBoundsException：下标 或 >= array.length
• ClassCastException：非法强转，如 (String) new Object()
• IllegalArgumentException：传入方法的参数明显不合逻辑（如 Thread.sleep(-1)）
• ConcurrentModificationException：遍历集合时被其他线程或同一线程的迭代器外操作修改了结构

注意：RuntimeException 虽不强制处理，但生产环境应尽量避免——它们反映的是可预防的代码缺陷，而非外部不确定性。

受检异常（Checked Exception）为什么必须显式处理？

设计意图是让开发者「正视不可控外部因素」：文件可能不存在、网络可能超时、数据库连接可能中断。JVM 强制你直面这些可能性，而不是静默忽略。

常见受检异常包括：

• IOException：读写文件、网络流、序列化失败
• SQLException：SQL 执行错误、连接失效、事务冲突
• ClassNotFoundException：反射时类名拼错或类未加载
• InterruptedException：线程被中断且当前方法声明抛出该异常（如 Thread.sleep()）

容易踩的坑：

• 用空 catch 吞掉受检异常（如 catch (IOException e) {}），等于放弃错误反馈
• 在 lambda 表达式中抛出受检异常却没用 try-catch 包裹，导致编译失败（函数式接口方法通常不声明 throws）
• 把 IOException 直接包装成 RuntimeException 后向上抛，掩盖了原始异常类型和上下文

自定义异常该怎么继承？选 RuntimeException 还是 Exception？

取决于你希望调用方是否「被迫处理」：

• 如果异常代表业务规则失败（如余额不足、状态非法），且调用方本就应该做决策（拒绝请求 / 降级 / 提示用户），推荐继承 RuntimeException —— 避免污染接口契约
• 如果异常代表必须响应的外部故障（如支付网关暂时不可用），且上层有统一重试/熔断机制，可继承 Exception，强制调用链显式传递

无论哪种，都建议提供带 String message 和 Throwable cause 的构造函数，并在必要时重写 getMessage() 以增强可读性。

一个最小可用的自定义运行时异常示例：

public class InsufficientBalanceException extends RuntimeException {
    public InsufficientBalanceException(String message) {
        super(message);
    }
    public InsufficientBalanceException(String message, Throwable cause) {
        super(message, cause);
    }
}

真正难的不是分清继承关系，而是判断某个异常该不该被“捕获并吞掉”、该不该“转换语义后重抛”、或者该不该“记录后继续传播”。这需要结合上下文，而不是查类图就能决定的。

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