來了！令人頭疼的 Java 異常面試總結(jié)

異常簡介

異常類層次結(jié)構(gòu)

從結(jié)構(gòu)圖可以看出，所有異常均繼承自 Throwable 類，它有兩個重要的子類：Exception 和 Error ，各自又包含大量子類。

1. Exception

程序本身可以處理的異常，又可以分為 受檢異常 和 非受檢異常 ，受檢異常 可以用 try...catch... 語句進行捕獲處理，而且能從異常中恢復(fù)。但 非受檢異常 是程序運行時錯誤，會導(dǎo)致程序崩潰而無法恢復(fù)。

• 受檢異常

編譯器要求必須處理的異常，正確的程序在運行時，經(jīng)常會出現(xiàn)、預(yù)期范圍內(nèi)的情況。一旦發(fā)生該類異常，就必須使用某種方式進行處理。包括除開 RuntimeException 及其子類之外的 Exception 異常。編譯器會檢查此類異常，所以我們必須使用 throws 進行拋出或者 try...catch 進行捕獲，否則將導(dǎo)致編譯失敗。

• 非受檢異常

編譯器不會檢查而且也不要求我們進行處理，即就算在程序中出現(xiàn)了此類異常，即便我們沒有用 try...catch 進行捕獲或者用 throws 進行拋出，編譯都會成功。包括 RuntimeException 及其子類和錯誤 Error.

同時也可以分為：運行時異常和編譯時異常。

• 運行時異常

RuntimeException 類及其子類，表示 JVM 在運行期間可能出現(xiàn)的異常，Java 編譯器不會檢查它。沒有通過 throws 拋出或 try...catch 捕獲，仍然可以編譯通過，常見的有 NullPointerException、ArrayIndexOutBoundException、ClassCastException、ArithmeticException、NumberFormatException、IllegalArgumentException；

• 編譯時異常

Exception 中除開運行時異常之外的異常，Java 編譯器會檢查它，一旦出現(xiàn)，必須使用 throws 進行聲明拋出，或者使用 try...catch 進行捕獲異常，否則不能通過編譯。常見的有 ClassNotFoundException、IOException。在程序中，通常不會自定義該類異常，而是直接用系統(tǒng)提供的異常類，該異常必須手動在代碼中添加捕獲語句來處理。

2. Error

程序無法處理的錯誤，表示程序運行過程中教嚴重的問題，大多與 coder 所做操作無關(guān)，而是代碼運行時 JVM 出現(xiàn)的問題。此時說明故障發(fā)生于虛擬機本身、或者發(fā)生在虛擬機試圖執(zhí)行應(yīng)用時。

Throwable 常用方法

try-catch-finally 和 try-with-resources

1. try-catch-finally
• try ：用于捕獲異常，后接零個或多個 catch，沒有 catch 則必須加上 finally；
• catch：用于處理 try 捕獲到的異常；
• finally：無論是否捕獲/處理異常，finally 塊中內(nèi)容均會執(zhí)行，就算 try 或 catch 中有 return 語句，finally 中代碼也將在方法返回之前執(zhí)行；
2. try-with-resources

當(dāng)我們有必須要關(guān)閉的資源時，建議優(yōu)先使用 try-with-resources，這樣寫出的代碼更加簡短清晰。

3. 兩者對比

// try-catch-finally
Scanner scanner = null;
try {
    scanner = new Scanner(new File("D:/demo.txt"));
    while (scanner.hasNext()) {
        System.out.println(scanner.nextLine());
    }
} catch (FileNotFoundException e) {
    e.printStackTrace();
} finally {
    if (scanner != null) {
        scanner.close();
    }
}

// try-with-resources
try (Scanner scanner = new Scanner(new File("D:/demo.txt"))) {
    while (scanner.hasNext()) {
        System.out.println(scanner.nextLine());
    }
} catch (FileNotFoundException e) {
    e.printStackTrace();
}

異常處理

Java 中，異常處理機制分為 聲明異常、拋出異常和捕獲異常，根據(jù)異常的情況，可以對異常進行不同處理：

聲明異常

對于知道如何進行處理的異常，一般要進行捕獲，但此時不知道如何將處理的異常繼續(xù)傳遞下去，可以通過在方法簽名中使用 throws 來聲明可能拋出的異常，有如下兩點需要注意：

1. 非受檢異常（Error、RuntimeException 及其子類） 不能使用 throws 關(guān)鍵字來聲明要拋出的異常；
2. 一個方法出現(xiàn)編譯時異常，就需要 try...catch/throws 進行處理，否則會導(dǎo)致編譯失敗 ；

拋出異常

一旦覺得某些異常無法處理，但同時又不用我們進行處理，那我們就可以將其拋出。一般是使用 throw 在方法內(nèi)部拋出一個 Throwable 類型的異常。

捕獲異常

程序在運行前一般不會報錯，但是運行后可能出現(xiàn)某些未知錯誤，如果不想直接拋出給上一級處理，那我們就需要通過 try...catch... 的形式對異常進行捕獲，然后根據(jù)不同的情況來進行相應(yīng)處理。

異常常見面試題

Error 和 Exception 的區(qū)別？

Exception 類的異常能夠在程序中進行捕獲并處理，遇到該類異常，應(yīng)該進行處理，從而使程序能夠繼續(xù)正常運行；

Error 類的錯誤一般是虛擬機相關(guān)錯誤，如系統(tǒng)崩潰、內(nèi)存不足、堆棧溢出等，編譯器不會檢測這類錯誤。我們也不會對這類錯誤進行捕獲，一旦發(fā)生，一般都會導(dǎo)致程序崩潰無法恢復(fù)；

運行時異常和受檢異常的區(qū)別？

運行時異常包括 RuntimeException 及其子類，表示 JVM 運行期間可能出現(xiàn)的異常，不會被 Java 編譯器檢查。

而受檢異常是除開 RuntimeException 及其子類之外的其他 Exception，會被 Java 編譯器檢查。

兩者的 區(qū)別 在于：是否需要調(diào)用者必須處理該異常，如果必須處理，則一般使用受檢異常，否則一般選擇非受檢異常（RuntimeException）；

throw 和 throws 的區(qū)別？

• throw：用于在方法內(nèi)部拋出異常對象
1. throw 用在方法體內(nèi)，表示拋出異常，由方法體內(nèi)的語句處理；
2. throw 是具體向外拋出異常的動作，所以拋出的是一個異常實例，執(zhí)行 throw 一定是拋出了某種異常；
• throws：用于在方法簽名上聲明該方法所要拋出的異常
1. throws 語句使用在方法聲明后，表示若拋出異常，則由該方法的調(diào)用者來進行異常的處理；
2. throws 主要是聲明這個方法會拋出某種類型的異常，讓它的使用者要知道需要捕獲的異常的類型；
3. throws 表示出現(xiàn)異常的一種可能性，并非一定發(fā)生該種異常；

final、finally、finallize 的區(qū)別？

final 用于修飾類、方法、變量，修飾類時表示類不能被繼承；修飾方法時表示方法不能別重寫，但是能夠被重載；修飾變量時表示該變量是一個常量無法被重寫賦值；

finally 一般作用于 try...catch 代碼塊，處理異常時，通常將必須要執(zhí)行的代碼放在 finally 代碼塊中，表示無論是否出現(xiàn)異常，此代碼塊均執(zhí)行，一般用來存放一些關(guān)閉資源的代碼；

finallize 是一個方法，屬于 Object 類，Java 允許用 finallize() 方法在垃圾回收器將對象從內(nèi)存中清除前做一些必要的清理工作；

常見的 RuntimeException 異常？

• ClassCastException
• IndexOutOfBoundsException
• NullPointerException
• ArrayStoreException
• BufferOverFlowException

JVM 如何處理異常？

一旦某方法發(fā)生異常，該方法就會創(chuàng)建一個異常對象，并將其轉(zhuǎn)交給 JVM，該異常對象一般包含 異常名稱、異常描述以及異常發(fā)生時應(yīng)用程序的狀態(tài)。這個 創(chuàng)建異常對象并轉(zhuǎn)交給 JVM 的過程叫做拋出異常。可能有一系列的方法調(diào)用，最終才能進入拋出異常的方法，這一系列方法調(diào)用的有序列表叫做調(diào)用棧。

JVM 沿著調(diào)用棧去查找是否有需要處理異常的代碼，一旦發(fā)現(xiàn)則調(diào)用異常處理代碼。當(dāng) JVM 發(fā)現(xiàn)可以處理異常的代碼時，會將發(fā)生的異常傳遞給它。如果 JVM 未找到能夠處理該異常的代碼塊，就會將其轉(zhuǎn)交給默認的異常處理器（JVM 的一部分），由異常處理器打印出異常信息并終止應(yīng)用程序；