187. Java 异常 - 什么是异常？

🚨 什么是“异常”？

在程序运行过程中，有些情况是“非正常的” —— 比如文件找不到、除数为零、数组越界……这些突发事件打断了程序原本的运行流程，这就是 异常（Exception）。

✅ 定义：

异常是程序运行时发生的、打断正常执行流程的一种事件。

当异常发生时：

当前方法会 创建一个异常对象，这个对象封装了错误信息；
然后将这个对象 抛给 Java 运行时系统；
运行时系统会寻找可以“处理”这个异常的代码块。

这个过程被称为：抛出异常（throwing an exception）。

🧱 异常对象中包含什么？

异常对象中通常包含以下信息：

异常的类型（如 NullPointerException、IOException 等）
错误发生时的程序状态（栈轨迹、具体位置等）
可选的错误消息（message）

Java 是怎么“处理”异常的？

关键概念：调用栈（Call Stack）

可以想象程序运行是一个“方法接着方法调用”的过程。发生异常时，Java 会沿着调用栈往上“寻找处理者” 👇

main() → methodA() → methodB() → methodC() ← 异常发生在这里

Java 会从 methodC 开始，逐层往上查找，寻找能处理此异常的方法。

🧯 什么是异常处理器（Exception Handler）？

异常处理器是一段能够“捕获并处理”异常的代码块。通常使用 try-catch 语句编写：

try {// 可能出错的代码int result = 10 / 0;
} catch (ArithmeticException e) {// 处理异常的代码System.out.println("算术异常：除数不能为0！");
}

如果某个方法能处理该异常类型，它就 “捕获（catch）” 了这个异常，程序可以继续运行。

🧭 示例：调用栈中的异常传递过程

public class Demo {public static void main(String[] args) {methodA();}public static void methodA() {methodB();}public static void methodB() {methodC();}public static void methodC() {int result = 10 / 0; // ArithmeticException}
}

此代码运行时会报错：

Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zeroat Demo.methodC(Demo.java:14)at Demo.methodB(Demo.java:10)at Demo.methodA(Demo.java:6)at Demo.main(Demo.java:2)

✅ Java 沿着调用栈找，但没有任何一个方法提供处理器，所以程序崩溃。

☠️ 如果没人处理异常会怎样？

如果异常从最底层冒到最顶层（main 方法），仍无人处理：

当前线程终止
如果是主线程 → 整个程序崩溃

💡 为什么使用异常比传统错误码更好？

传统方式（C 风格）：

int status = doSomething();
if (status == -1) {// 错误处理逻辑
}

Java 异常的优势在于：

特点	好处
❌ 非常规返回值	✔ 不影响主逻辑的返回
❌ 忽略容易	✔ 统一强制检查
❌ 错误信息不集中	✔ 异常对象封装信息
❌ 嵌套判断混乱	✔ try-catch 语义清晰

🔍 常见异常类型

异常类型	说明
`NullPointerException`	访问 `null` 引用的方法或字段
`ArrayIndexOutOfBoundsException`	数组越界
`ArithmeticException`	除以零等算术错误
`IOException`	`I/O` 操作失败
`ClassNotFoundException`	类未找到

🧾 小结

异常是运行时的问题，用对象表示，用抛出（throw）来传播。
Java 使用调用栈寻找可以处理异常的代码块。
try-catch 是处理异常的标准方式。
异常使得错误处理逻辑与业务逻辑解耦，提升了代码清晰度。

🎯 建议实践

✅ 编写以下代码练习理解异常处理：

public class TestException {public static void main(String[] args) {try {int[] arr = {1, 2, 3};System.out.println(arr[3]); // 越界} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {System.out.println("数组越界了！");e.printStackTrace(); // 查看异常轨迹}System.out.println("程序继续执行...");}
}