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异常

GGBOND2025/12/3大约 3 分钟

说一下Java异常体系结构

Java异常基于Throwable类，分为两大分支：

  • Error：JVM严重错误，如OutOfMemoryError、StackOverflowError
  • Exception：程序可处理异常
    • 受检异常：编译时强制处理，如IOException、FileNotFoundException
    • 运行时异常：继承自RuntimeException，如NullPointerException、ArrayIndexOutOfBoundsException

Java的异常处理机制有哪些？

1. try-catch-finally

try {
    // 可能会异常的代码
} catch (SpecificException e) {
    // 处理特定异常
} catch (Exception e) {
    // 处理其他异常
} finally {
    // 总是执行的代码（资源清理）
}

2. throw和throws

// 手动抛出异常
public void check(int value) {
    if (value < 0) throw new IllegalArgumentException("值不能为负数");
}

// 方法声明抛出异常
public void read() throws IOException {
    // 可能抛出IOException的代码
}

下面是 结构更清晰、重点更突出、可读性更强、面试更易背的优化版本（保留你的内容，但做了精炼与格式增强）。

现代主流的异常处理机制是什么？

异常链（Exception Chaining）

  • 核心作用：保留原始异常，方便排查根因
  • 通过构造方法把原异常作为 cause 传递下去
try {
    userService.getUser(userId); // 可能抛出 SQLException
} catch (SQLException e) {
    // 包装异常，同时保留原始异常信息
    throw new ServiceException("服务调用失败", e);
}

为什么需要异常链？

  • 保留根因：知道是 SQL 写错？网络故障？连接池问题？
  • 调试友好：异常栈完整，从业务层→DAO层链路清晰
  • 跨层传递不丢信息：适合分层架构（Controller → Service → DAO）

Try-With-Resources（Java 7+）

  • 自动关闭资源，防止资源泄漏
  • 替代 finally 的繁琐写法
try (FileInputStream in = new FileInputStream("a.txt");
     BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(in))) {
    // 使用资源
} catch (IOException e) {
    // 异常处理
}

异常处理最佳实践

自定义异常（业务强相关）

  • 意义：让业务语义更清晰，例如 OrderException、UserNotFoundException

  • 可继承

    • Exception（受检）
    • RuntimeException（非受检）
public class BusinessException extends Exception {
    private String code;

    public BusinessException(String msg) { super(msg); }
    public BusinessException(String msg, String code) {
        super(msg);
        this.code = code;
    }
}

使用示例：

public void processOrder(Order order) throws BusinessException {
    if (order == null) {
        throw new BusinessException("订单不能为空", "ORDER_NULL");
    }
}

异常处理策略

  • 记录日志：日志里保存完整错误（包括堆栈）
  • 优雅降级：服务不可用时快速返回默认值 / fallback
  • 监控告警：异常接入 Prometheus、Sentry、SkyWalking

函数式异常处理（Java 8+）

  • 减少 if-null 判断
  • 减少大量 try-catch
// null 安全
String result = Optional.ofNullable(getData())
        .map(String::toUpperCase)
        .orElse("默认值");

// Stream 异常处理
List<String> list2 = list.stream()
        .map(this::safeParse)      // 返回 Optional
        .flatMap(Optional::stream) // 过滤空值
        .collect(Collectors.toList());

全局异常处理（Web 常用）

  • 完全不用在 Controller 中写 try-catch
  • 实现统一响应格式（JSON）
@ControllerAdvice
public class GlobalExceptionHandler {

    @ExceptionHandler(BusinessException.class)
    public ResponseEntity<?> handleBiz(BusinessException e) {
        return ResponseEntity.badRequest().body(e.getMessage());
    }

    @ExceptionHandler(Exception.class)
    public ResponseEntity<?> handleAll(Exception e) {
        return ResponseEntity.status(500).body("系统异常");
    }
}

Java类加载中常见的异常类有哪些？

  1. ClassNotFoundException
  • 类型：编译时检查异常（受检异常）
  • 原因：Class.forName("xxx") 或类路径中找不到指定类
  1. NoClassDefFoundError
  • 类型：运行时错误（Error）
  • 原因：编译时存在类，但运行时 JVM 找不到（可能类路径变动或依赖缺失）
  • 区别：ClassNotFoundException 是主动加载失败，NoClassDefFoundError 是被动引用失败
  1. ClassFormatError
  • 类型：运行时错误
  • 原因：类文件格式错误或被篡改，不符合 JVM 规范
  1. UnsupportedClassVersionError
  • 类型：运行时错误
  • 原因：类文件版本高于当前 JVM 版本
  • 示例：用 JDK 17 编译的类在 JDK 11 上运行
  1. LinkageError 系列
  • VerifyError：字节码校验失败
  • NoSuchMethodError / NoSuchFieldError：类的结构变化导致方法或字段找不到
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