Java 内功修炼之谈谈 Exception 和 Error

Java 内功修炼之谈谈 Exception 和 Error

这个世界上有永远不会出错的程序吗？小伙子，你活在梦里呢。所以对于一门现代的高级语言，一般都会设计一套完善的异常处理机制，Java 正是其中之一，通过异常处理机制，可以大大的降低编写和维护可靠程序的门槛。so 今天的主题，我们就来讨论一下 Java 中 Exception 和 Error 的区别

面试官：请说说 Exception 和 Error 的区别，另外，运行时异常和一般异常有啥区别？

经典回答

首先，Exception 和 Error 都继承了 Throwable 类，在 Java 中只有 Throwable 类型的实例才可以被捕获（catch）或者是抛出 (throw), 它是异常处理机制的基本组成。

Exception 和 Error 体现了 Java 设计者对不同类型的分类。Exception 通常是程序正常运行，可以被预料的异常，可以被捕获并进行相应处理的。而 Error 指的是正常情况下不大可能会出现的异常，绝大多数 Error 都会导致程序处于非正常的，不可恢复的状态。它也是不便于也是不需要被捕获的。比如说比较经典的 OutOfMemoryError 这种 Error 的子类。

还需要特别说明的是，Exception 又分为可检查异常和不检查异常两类。

对于可检查异常，我们在代码需要显式的去捕获，并作出相应的处理，它属于编译检查的一部分。而不检查异常呢，类似 NullPointerException, ArrayIndexOutOfBoundsException 之类，我们是可以在程序中进行判断来避免的，所以编译期并不会强制要求你去捕获。

知识拓展

对于异常，我们因秉持的两个编码原则

• 1.尽量捕获特定的异常，而不是捕获 Exception 这样通用的异常

  try {
  // 业务代码
  // …
  Thread.sleep(1000L);
  } catch (Exception e) {
  // Ignore it
  }

上面这段代码就违反了第一条原则，Thread.sleep(1000L) 会抛出 InterruptedException，我们应该捕获它，而不是捕获通用的 Exception 类异常。要知道，日常工作中，我们读代码的时间要超过写代码的时间的，读别人写的代码，如果可维护性很差，你一定觉得特别痛苦，甚至是无从下手。所以，我们自己的编码时，应尽量让我们的代码直观的展现出更多的信息， 而泛泛的 Exception 实际上隐藏了我们原始的目的。

进一步来说，除非你经过深思熟虑了，确实要捕获 Exception 和 Error, 才去做这样的工作。

• 2.不要生吞异常：

线上系统中，最忌捕获了却啥事不做的情况发生，导致系统发生错误后，无法定位到问题发生在哪里，如下面这段代码：

  try {
    // 业务代码
    // …
  } catch (Exception e) {
    // 什么事都不做
  }

你至少需要打印错误日志，才能保证发生问题了，有迹可寻，能够快速的定位到问题。

对于异常，我们还应秉持 Throw early, catch late 原则：

public void readPreferences(String fileName){
   //...perform operations... 
  InputStream in = new FileInputStream(fileName);
   //...read the preferences file...
}

上面这段代码健壮性是不够的，你无法保证别人传递进来的 fileName 是否为空，若是 null, 就会抛出 NullPointerException， 由于没有第一时间抛出，导致打印出的堆栈信息往往很费解，这无疑增加的锁定问题的时间成本。如果我们能够秉持 Throw early 的原则：

public void readPreferences(String filename) {
  Objects. requireNonNull(filename);
  //...perform other operations... 
  InputStream in = new FileInputStream(filename);
   //...read the preferences file...
}

这样我们就能第一时间抛出 NullPointerException，而没有额外的错误堆栈输出，排查问题也能够快速定位到。

从性能角度审视 Java 异常处理机制

Java 的异常处理机制有两个比较昂贵的地方：

• try-catch 代码段会产生额外的性能开销，就是说它会影响 JVM 对代码的进行性能优化，所以这里仅建议你捕获有必要捕获的代码片段，不要用一个大的 try 包住整个代码段；同时，利用异常控制代码流程也不是一个好的方案，它远比我们使用 if-else, switch要低效。
• Java 每实例化一个 Exception, 都会对当时的栈进行快照，这是一个很重的过程。如果程序中发生频繁，那开销就不能被忽略了。

所以，当我们发现服务出现反应变慢，吞吐量下降时，排查问题时，检查最频繁的 Exception 也是一种思路。

总结

今天主要从经典的面试题，Exception 和 Error 的区别为切入点，介绍了两者的区别。以及 Exception 的可检查异常和不检查异常。另外还有我们在处理异常时，需要秉持的两条原则。最后，我们又从性能的角度审视了 Java 的异常处理机制，以便我们能够编写出更加高效的代码。

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