”戏“说java--细说Java异常类体系结构

一、Java异常概述

在《”戏“说java--异常及异常处理概述》一文中我们概述了什么是异常，异常指的是不期而至的各种非理想的状况，如：文件找不到、网络连接失败、非法参数等。异常干扰了正常的指令流程，造成了程序的中断。如果不妥善的处理异常容易造成不良的用户体验。在处理异常处理的方案中“异常处理机制”是一种比识别返回值更加的优良的解决方案。那在java程序设计语言中是怎么实现“终止模型”的异常处理解决方案的呢？

二、Java异常类体系结构

在 Java 程序设计语言中，使用一种异常处理的错误捕获机制实现“终止模型”。当程序运行过程中发生一些异常情况，程序有可能被中断、或导致错误的结果出现。在这种情况下，程序不会返回任何值，而是抛出封装了错误信息的对象。Java 语言提供了专门的异常处理机制去处理这些异常。Java通过API中Throwable类的众多子类描述各种不同的异常。因而，Java异常都是对象，是Throwable子类的实例，描述了出现在一段编码中的错误条件。当条件生成时，错误将引发异常。首先我们来看看java是怎么样描述各种不同的异常的共性的？

如图 1：Java 异常体系结构：

1. Throwable—异常父类

Java把异常当作对象来处理，并定义一个java.lang.Throwable作为所有异常的超类。指定代码中可用异常传播机制通过Java 应用程序传输的任何问题的共性。后面我们会详细的解析这个异常父类。

在Java API，这些异常类中已经定义了许多异常类由Throwable派生分为两大类，错误Error和异常Exception。

2. Error（错误）—不需要处理的异常

是程序无法处理的错误，表示运行应用程序中较严重问题。大多数错误与代码编写者执行的操作无关，而表示代码运行时 JVM（Java虚拟机）出现的问题。例如，Java虚拟机运行错误（Virtual MachineError），当JVM 不再有继续执行操作所需的内存资源时，将出现OutOfMemoryError。这些异常发生时，Java虚拟机（JVM）一般会选择线程终止。

这些错误是不可查的，因为它们在应用程序的控制和处理能力之外，而且绝大多数是程序运行时不允许出现的状况。对于设计合理的应用程序来说，即使确实发生了错误，本质上也不应该试图去处理它所引起的异常状况。因此，在Java中Error是不需要做任何处理的，错误通过Error的子类描述。

下面的这个例子就人为的制造了Error:

例1：

public class TestError {public static void main(String[] args) {//java.lang.StackOverflowError main(args);}}

例2：

public class TestError {public static void main(String[] args) {   //java.lang.OutOfMemoryErrorbyte[] b = new byte[1024*1024*600];}}

3. Exception（异常）:可以处理的异常。

Exception 类有一个重要的子类RuntimeException。RuntimeException类及其子类表示“JVM 常用操作”引发的错误。例如，若试图使用空值对象引用、除数为零或数组越界，则分别引发运行时异常（NullPointerException、ArithmeticException）和ArrayIndexOutOfBoundException。

注意：异常和错误的区别：异常能被程序本身可以处理，错误是无法处理。

通常，Java的异常分为可查的异常checked exceptions(包括Exception和Error)和不可查的异常unchecked exceptions（除RuntimeException以外的异常）。

1）.可查异常—编译器要求必须处置的异常

正确的程序在运行中，很容易出现的、情理可容的异常状况。可查异常虽然是异常状况，但在一定程度上它的发生是可以预计的，而且一旦发生这种异常状况，就必须采取某种方式进行处理。

除了RuntimeException及其子类以外，其他的Exception类及其子类都属于可查异常。这种异常的特点是Java编译器会检查它，也就是说，当程序中可能出现这类异常，要么用try-catch语句捕获它，要么用throws子句声明抛出它，否则编译不会通过。

2).不可查异常—编译器不要求强制处置的异常

包括运行时异常（RuntimeException与其子类）和错误（Error）。

Exception 这种异常分两大类运行时异常和非运行时异常(编译时异常)。程序中应当尽可能去处理这些异常。

3).编译时异常

在编译期间会出现的异常（执行javac.exe命令时，出现异常）

4).运行时异常

在运行期间出现的异常(执行java.exe命令时，出现异常)，都是RuntimeException类及其子类异常，如NullPointerException(空指针异常)、IndexOutOfBoundsException(下标越界异常)等，这些异常是不检查异常，程序中可以选择捕获处理，也可以不处理。这些异常一般是由程序逻辑错误引起的，程序应该从逻辑角度尽可能避免这类异常的发生。

运行时异常的特点是Java编译器不会检查它，也就是说，当程序中可能出现这类异常，即使没有用try-catch语句捕获它，也没有用throws子句声明抛出它，也会编译通过。