【Java面试指北】Exception Error Throwable 你分得清么？

时间：2022-12-04 07:13:59

读本篇文章之前，如果让你叙述一下 Exception Error Throwable 的区别，你能回答出来么？
你的反应是不是像下面一样呢？

  • 你在写代码时会经常 try catch(Exception)
  • 在 log 中会看到 OutOfMemoryError
  • Throwable 似乎不常见，但也大概听说过

一、Exception Error Throwable 关系

直接看下图，展示了三者之间的关系：

  • Throwable 是 Error 和 Exception 的父类。
  • Exception是程序正常运行中可预料的正常情况，应该被捕获并进行处理。
    • 又分为可检查（checked）和不检查（unchecked）异常。
    • 可检查异常是在编译期检查的一部分，必须显示捕获处理。如有的方法 throw exception，那么调用该函数则必须 catch 处理或者再次 throw 出去交给下一层处理。
    • 不检查异常一般指运行时异常（RuntimeException），类似 ArrayIndexOutOfBoundsException、ArithmeticException等。一般可由代码逻辑避免，可看情况是否捕获。
  • Error 一般是正常情况下不太可能出现的，绝大部分 Error 会导致程序处于不可恢复的状态，所以也不必捕获。如 OutOfMemoryError。

【Java面试指北】Exception Error Throwable 你分得清么？

二、对比一个 Error 和 Exception

你在面试中也许会被问到：

NoClassDefFoundError 和 ClassNotFoundException 有什么区别？

首先，我们看这俩名字，一个是 Error 另一个是 Exception，从上面的介绍以及看下面的继承图可以得到：ClassNotFoundException 应是编码时要被捕获的异常，NoClassDefFoundError 是编译通过了，但运行时产生的重大问题。
【Java面试指北】Exception Error Throwable 你分得清么？

进一步的：
ClassNotFoundException 是运行中动态加载类时出现的问题。
举例来说，使用 Class.forName 来动态加载一个类，如果你不显示的 catch 处理，ide 都会给你提示，并且也过不了编译。

// 错误写法
public void except() {
    Class.forName("com.test.aaa");
}

// 正确写法
public void except() {
    try {
        Class.forName("com.test.aaa");
    } catch (ClassNotFoundException e) {
        // throw or log
        throw new RuntimeException(e);
        // log.error("ClassNotFoundException: ", e);
    }
}

【Java面试指北】Exception Error Throwable 你分得清么？

NoClassDefFoundError 是编译时没问题，但运行时 new 实例找不到。
比如在一个类中引用另一个类的函数，编译后把另一个类的 class 文件删掉：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello world!");
        MyPrint.printName();
    }
}

public class MyPrint {
    public static void  printName() {
        System.out.println("my name is zhangsan");
    }
}

使用 javac 编译，再删除 MyPrint.class

$ tree com
com
└── shuofxz
    ├── Main.class
    ├── Main.java
    ├── MyPrint.class  # 把这个文件删掉
    └── MyPrint.java

执行程序，就会看到 NoClassDefFoundError，并且是由 ClassNotFoundException 引起的。

Exception in thread "main" java.lang.NoClassDefFoundError: com/shuofxz/MyPrint
	at com.shuofxz.Main.main(Main.java:6)
Caused by: java.lang.ClassNotFoundException: com.shuofxz.MyPrint
	at java.net.URLClassLoader.findClass(URLClassLoader.java:387)
	at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:419)
	at sun.misc.Launcher$AppClassLoader.loadClass(Launcher.java:352)
	at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:352)
	... 1 more

三、捕获异常代码常见问题

一）看下面的代码有什么问题？

try {
  // 业务代码
  // ...
  Thread.sleep(1000L);
} catch (Exception e) {
}
  • 捕获了过于通用的异常 Exception，应改为对应的 InterruptedException。这么做的目的是因为：第一方便阅读代码，知道可能会出现什么具体的异常；第二不捕获意料之外的异常。
  • 不要捕获异常之后啥都不做（生吞异常）。这就是给自己挖坑，之后程序遇到问题，你很难定位到这里。

二）再看下面这个，增加了异常打印逻辑，还有什么问题不？

try {
    // 业务代码
    // …
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}
  • 自娱自乐是 ok 的，但不要放到生产环境中。因为 e.printStackTrace() 的功能是：Prints this throwable and its backtrace to the standard error stream。你很难判断它到底输出到哪里去了。
  • 应该用成熟的日志工具如 Slf4j 等。

三）再来看下面的：

try {
    // 业务逻辑 A
    // 业务逻辑 B
    // 业务逻辑 C
    // ...
} catch (Exception e) {
    log.error("have exception", e);
}
  • 不能因为怕丢失异常捕获，就把一大段代码都框到一个 try-catch 模块中。
  • try-catch 代码段会产生额外的性能开销，它往往会影响 JVM 对代码进行优化。

四）我们前面介绍了Exception、Error、Throwable，为什么代码中经常能看到 catch XXException，却几乎看不到 catch XXError 或 catch Throwable 呢？

  • Exception 才是你应该关注处理的异常，这种异常处理后还可以使程序正常运行。
  • Error 属于重大问题，是会使程序直接崩溃的，你捕获了也没什么用，很难让程序再「活」过来。
  • 至于 Throwable，首先不应该不过这么宽泛的问题（比捕获 Exception 还严重），第二其中包含了 Error 也不是你应该处理的问题。
  • 因此，Error 和 Throwable 除非你明确知道你在干什么，否则不要捕获这两种。

三、小结

本篇介绍了 Exception Error Throwable 的区别，并给出了相关例子帮助理解。
回到开头的问题：「叙述一下 Exception Error Throwable 的区别」你心里有数了么？

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