Java中Exception和Error的区别详解

世界上存在永远不会出错的程序吗？也许这只会出现在程序员的梦中。随着编程语言和软件的诞生，异常情况就如影随形地纠缠着我们，只有正确的处理好意外情况，才能保证程序的可靠性。
java语言在设计之初就提供了相对完善的异常处理机制，这也是java得以大行其道的原因之一，因为这种机制大大降低了编写和维护可靠程序的门槛。如今，异常处理机制已经成为现代编程语言的标配。
今天我要问你的问题是，请对比Exception和Error，另外，运行时异常与一般异常有什么区别？
典型回答
Exception和Error都是继承了Throwable类，在java中只有Throwable类型的实例才可以被抛出（throw）或者捕获（catch），他是异常处理机制的基本组成类型。
Exception和Error体现了java平台设计者对不同异常情况的分类，Exception是程序正常运行中，可以预料的意外情况，可能并且应该被捕获，进行相应的处理。
Error是指正常情况下，不大可能出现的情况，绝大部分的Error都会导致程序（比如JVM自身）处于非正常状态，不可恢复状态。既然是非正常情况，所以不便于也不需要捕获，常见的比如OutOfMemoryError之类，都是Error的子类。
Exception又分为可检查（checked）异常和不检查（unchecked）异常，可检查异常在源码里必须显示的进行捕获处理，这里是编译期检查的一部分。前面我们介绍的不可查的Error，是Throwable不是Exception。
不检查异常就是所谓的运行时异常，类似NullPointerException,ArrayIndexOutOfBoundsExceptin之类，通常是可以编码避免的逻辑错误，具体根据需要来判断是否需要捕获，并不会在编译器强制要求。

考点分析:
分析Exception和Error的区别，是从概念角度考察了java处理机制。总的来说，还处于理解的层面，面试者只要阐述清楚就好了。
我们在日常的编程中，如何处理好异常是比较考验功底的。我觉得需要掌握两个方面：
第一，理解Throwable，Exception，Error的设计和分类。比如，掌握那些应用最为广泛的子类，以及如何自定义异常等。
很多面试官会进一步追问一些细节，比如，你了解哪些Error，Exception或者RuntimeException?我画了一个简单的类图，并列出来典型例子，可以给你作为参考，至少做到基本心里有数。

其中有些子类型，最好重点理解一下，比如
NoClassDefFoundError和ClassNotFoundException有什么区别，这也是一个经典的入门题目。
简单总结就是，NoClassDefFoundError发生在编译时对应的类可用，而运行时在Java的classpath路径中，对应的类不可用导致的错误。
第二，理解java语言中操作Throwable的元素和实践。掌握最基本的语法是必须的，比如try-catch-finally块，throw，throws关键字等。与此同时，也要懂得如何处理典型场景。
异常处理代码比较繁琐，比如我们需要写很多千篇一律的捕获代码，或者在finally里面做一些资源回收工作。随着java语言的发展，引入了一些更加便利的特性，比如try-with-resource和multiple catch,具体可以参考小面的代码段，在编译时期，会自动生成相应的处理逻辑，比如，自动按照约定俗成close那些扩展了AutoCloseable或者Closeable的对象。

try(BuffereReader br =new BufferReader(...);
    BufferedWriter writer = new BufferredWriter(...))
    {//dosomething}
catch(IOException | XException){//handle it}

知识扩展
前面谈的大多是概念性的东西，下面我来谈一些实践中的选择，我会结合一些代码用例进行分析。
先看第一个，下面的代码反应了异常处理中哪些不当之处？

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

这段代码虽然很短，但是异常违反了异常处理的两个基本原则。
第一，尽量不要捕获类似Exception这样的通用异常，而是应该捕获特定异常，这里是Thread。sleep()抛出的InterruptedException.
这是因为在日常的开发合作中，我们读代码的机会往往超过写代码，软件工程师门协作的艺术，所以我们有义务让自己的代码能够直观体现出尽多的信息，而泛泛的Exception之类，恰恰隐藏了我们的目的。另外。我们也要保证程序不会捕捉到我们不希望捕获的异常。比如你可能更希望RuntimeException被扩散出来，而不是被捕获。
进一步讲，除非深思熟虑了，否者不要捕获Throwable或者Error，这样很难保证我们能够正确程序处理OutOfMemoryError.
第二，不要生吞（swallow）异常。这一异常处理中特别注意的事情，很可能会导致非常难以诊断的诡异情况。
生吞异常，往往是基于假设这段代码可能不会发生，或者感觉忽略异常是无所谓的，但是千万不要在产品代码做这种假设！
如果我们不能把异常抛出来，或者也没有输出到日志（Logger）之类，程序可能会在后续代码以不可控的方式结束。没人能够轻易判断究竟是哪里抛出了异常，以及什么原因产生了异常。
再看第二段代码

try{
//业务代码
}catch（IOException e）{
    e.printStackTrace();
}

这段代码作为一段实验代码，他没有任何问题，但是在产品代码中，通常是不允许这样处理的。你先考虑一下为什么？
我们先来看一下printStackTrace()的文档，开头就是Prints this throwable and its backtrace to the standard error stream问题就在这里，在稍微复杂一点的生产系统中，标准出错（STERR）不是个合适的输出选项，因为你很难判断出到底输出到哪里去了。
尤其是分布式系统，如果发生异常，但是无法找到堆栈轨迹（stacktrace），这纯属是为诊断设置障碍，所以最好使用产品日志，详细地输出到日志系统里。
我们接下来看下面的代码段，体会一下Throw early,catch late原则。

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

如果fileName是null,那么程序就会抛出NullPointerException,但是由于没有第一时间暴露出问题，堆栈信息可能非常令人费解，往往需要相对复杂的定位。这个NPE只是作为例子，实际产品代码中，可能是各种情况，比如获取配置失败之类的。在发现问题的时候，第一时间抛出，能够更加清晰地反映问题。
我们可以修改一下，让问题throw early ，对应的异常信息就会非常直观了。

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

至于catch late ，其实是我们经常苦恼的问题，捕获异常后，需要怎么处理呢？最差的处理方式，就是我们前面提到的“生吞异常”，本质上其实是掩盖问题。如果实在不知道怎么处理，可以选择保留原有异常的cause信息，直接再抛出或者构建新的异常抛出。在更高层面，因为有了清晰的（业务）逻辑，往往会更清楚合适的处理方式是什么。

有的时候我们会更具需要自定义异常，这个时候除了保证提供足够的信息，还有两个点需要考虑:

• 是否需要定义成Checked Exception,因为这种类型设计的初衷就是为了从异常情况下恢复，作为异常设计者，我们往往有充足信息进行分类。
• 为保证诊断信息足够的同时，要考虑避免包含敏感信息，因为那样可能导致潜在的安全问题。如果我们看java的标准库，你可能注意到类似java.net.ConnectException,出错信息是类似“connection refused(connection refused)”,而不包含具体的机器名，ip，端口等，一个重要考虑就是信息安全。类似的情况在日志中也有，比如，用户数据一般是不可以输出到日志里面的。
  业界有一种争论（甚至可以算上是某种程度的共识），java语言的checked Exception也许是个设计错误，反对者列举几点：
• checked Exception的假设是我们捕获了异常，然后恢复程序。但是，其实我们大多数情况下，根本不可能恢复。checked exception的使用，已经大大偏离了最初的设计目的。
• checked Exception不兼容functional编程，如果你写过lambda/stream代码，相信深有体会。
  很多开源项目，已经采纳了这种实践，比如spring，hibernate等，甚至反映在新的编程语言的设计中，比如Scala等。
  当然，很多人觉得没有必要矫枉过正，因为确实有一些异常，比如和环境相关的IO，网络等，其实是存在可回复性的，而且java已经通过业界的海量实践，证明了其结构高质量软件的能力。我们就不再进一步解读了。
  我们从性能角度来审视一下java的异常处理机制，这里有两个可能会相对昂贵的地方：
• try-catch代码段会产生额外的性能开销，或者换个角度说，他往往会影响JVM对代码进行优化，所以建议仅捕获有必要的代码段，尽量不要一个大的try包住整段的代码；与此同时，利用异常控制代码流程，也不是一个好主意，远比我们通常意义上的条件语句（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，这是一个相对比较重的操作。如果发生的非常的频繁，这个开销可能就不能被忽略了。
  所以，对于部分追求极致性能的底层类库，有种方式是尝试创建不进行快照的Exception.这本身也存在争议，因为这样做的假设在于，我创建异常时知道未来是否需要堆栈。问题是实际上可能吗？小范围或许可能，但是在大规模项目中，这么做可能不是个理智的选择。如果需要堆栈，但是没有收集这些信息，在复杂情况下，尤其是类似微服务这种分布式系统，这会大大增加诊断的难度。
  当我们的服务出现反应慢，吞吐量下降的时候，检查发生最频繁的Exception也是一种思路。关于诊断后台变慢的问题，我们会在后面的java性能基础模块中系统讨论。
  今天，我从一个常见的异常处理概念问题，简单的总结了java异常处理机制，并结合代码，分析了一些普遍认可的最佳实践，以及业界最新的一些异常使用共识。最后，我分析了一下异常开销，希望能对你有所帮助。
  一课一练
  关于我们讨论的题目你做到心中有数了吗？可以思考一个问题，对于异常处理编程，不同的编程范式也会影响到异常的处理策略，比如，现在非常火热的反应式编程，因为其本身是异步，基于事件机制的，所以出现异常情况，决不能简单的抛出；另外，由于代码堆栈不再是同步调用那种垂直结构，这里的异常处理和日志需要更加小心，我们看到的往往是特定executor的堆栈，而不是业务方法调用关系，对于这种情况，你有什么好的办法吗？

到此这篇关于Java中Exception和Error的区别详解的文章就介绍到这了,更多相关Java Exception和Error区别内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！