Exception和Error有什么区别?


请对比Exception和Error,另外,运行时异常与一般异常有什么区别?

★考点

分析Exception和Error的区别,是从概念角度考察了java处理机制。总得来说,还处于理解的层面

一、异常机制的概述

异常机制是指当程序出现错误后,程序如何处理。具体来说,异常机制提供了程序退出的安全通道。当出现错误后,程序执行的流程发生改变,程序的控制权转移到异常处理器。

程序错误分为三种:1.编译错误;2.运行时错误;3.逻辑错误。
1)编译错误是因为程序没有遵循语法规则,编译程序能够自己发现并且提示我们错误的原因和位置,这个也是大家在刚接触编程语言最常遇到的问题。
2)运行时错误是因为程序在执行时,运行环境发现了不能执行的操作。
3)逻辑错误是因为程序没有按照预期的逻辑顺序执行。异常也就是指程序运行时发生错误,而异常处理就是对这些错误进行处理和控制。

二、异常的结构

在 Java 中,所有的异常都有一个共同的祖先 Throwable(可抛出)。Throwable 指定代码中可用异常传播机制通过 Java 应用程序传输的任何问题的共性。

Throwable:
有两个重要的子类:Exception(异常)和 Error(错误),二者都是 Java 异常处理的重要子类,各自都包含大量子类。异常和错误的区别是:异常能被程序本身可以处理,错误是无法处理。

**Error(错误):**是程序无法处理的错误,表示运行应用程序中较严重问题。大多数错误与代码编写者执行的操作无关,而表示代码运行时 JVM(Java 虚拟机)出现的问题。例如,Java虚拟机运行错误(Virtual MachineError),当 JVM 不再有继续执行操作所需的内存资源时,将出现 OutOfMemoryError。这些异常发生时,Java虚拟机(JVM)一般会选择线程终止。这些错误表示故障发生于虚拟机自身、或者发生在虚拟机试图执行应用时,如Java虚拟机运行错误(Virtual MachineError)、类定义错误(NoClassDefFoundError)等。这些错误是不可查的,因为它们在应用程序的控制和处理能力之 外,而且绝大多数是程序运行时不允许出现的状况。对于设计合理的应用程序来说,即使确实发生了错误,本质上也不应该试图去处理它所引起的异常状况。在 Java中,错误通过Error的子类描述。

Exception(异常)分两大类:运行时异常和非运行时异常(编译异常)。程序中应当尽可能去处理这些异常。
1.运行时异常:都是RuntimeException类及其子类异常,如NullPointerException(空指针异常)、IndexOutOfBoundsException(下标越界异常)等,这些异常是不检查异常,程序中可以选择捕获处理,也可以不处理。这些异常一般是由程序逻辑错误引起的,程序应该从逻辑角度尽可能避免这类异常的发生。运行时异常的特点是Java编译器不会检查它,也就是说,当程序中可能出现这类异常,即使没有用try-catch语句捕获它,也没有用throws子句声明抛出它,也会编译通过。
2.非运行时异常 (编译异常):是RuntimeException以外的异常,类型上都属于Exception类及其子类。从程序语法角度讲是必须进行处理的异常,如果不处理,程序就不能编译通过。如IOException、SQLException等以及用户自定义的Exception异常,一般情况下不自定义检查异常。

  1. 可查异常(编译器要求必须处置的异常):
    正确的程序在运行中,很容易出现的、情理可容的异常状况。除了Exception中的RuntimeException及RuntimeException的子类以外,其他的Exception类及其子类(例如:IOException和ClassNotFoundException)都属于可查异常。这种异常的特点是Java编译器会检查它,也就是说,当程序中可能出现这类异常,要么用try-catch语句捕获它,要么用throws子句声明抛出它,否则编译不会通过。

  2. 不可查异常(编译器不要求强制处置的异常):
    包括运行时异常(RuntimeException与其子类)和错误(Error)。RuntimeException表示编译器不会检查程序是否对RuntimeException作了处理,在程序中不必捕获RuntimException类型的异常,也不必在方法体声明抛出RuntimeException类。RuntimeException发生的时候,表示程序中出现了编程错误,所以应该找出错误修改程序,而不是去捕获RuntimeException。

三、异常处理的机制

在 Java 应用程序中,异常处理机制为:抛出异常,捕捉异常。

  1. 抛出异常:当一个方法出现错误引发异常时,方法创建异常对象并交付运行时系统,异常对象中包含了异常类型和异常出现时的程序状态等异常信息。运行时系统负责寻找处置异常的代码并执行。详细信息请查看《简述throw-throws异常抛出》。
  2. 捕获异常:在方法抛出异常之后,运行时系统将转为寻找合适的异常处理器(exception handler)。潜在的异常处理器是异常发生时依次存留在调用栈中的方法的集合。当异常处理器所能处理的异常类型与方法抛出的异常类型相符时,即为合适 的异常处理器。运行时系统从发生异常的方法开始,依次回查调用栈中的方法,直至找到含有合适异常处理器的方法并执行。当运行时系统遍历调用栈而未找到合适 的异常处理器,则运行时系统终止。同时,意味着Java程序的终止。详细信息请查看《Java:简述try-catch-finally异常捕获》。

四、异常处理原则

  1. 尽量不要粗活蕾西Ex学测评题欧尼这样的通用异常
  2. 不要生吞异常
  3. throw early,catch late
    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。如果实在不知道如何处 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去。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。

五、性能角度下的异常处理机制

  • try-catch代码段会产生额外的性能开销,或者换个角度说,它往往会影响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。如果发生的非常频繁,这个开销可就不能被忽略了。

六、相关的问题

  1. 为什么要创建自己的异常?
    答:当Java内置的异常都不能明确的说明异常情况的时候,需要创建自己的异常。

  2. 应该在声明方法抛出异常还是在方法中捕获异常?
    答:捕捉并处理知道如何处理的异常,而抛出不知道如何处理的异常。

  3. ClassNotFoundException和NoClassDefFoundError的区别?
    答: ClassNotFoundException是一个检查异常。从类继承层次上来看,ClassNotFoundException是从Exception继承的,所以ClassNotFoundException是一个检查异常。

    NoClassDefFoundError异常,看命名后缀是一个Error。从类继承层次上看,NoClassDefFoundError是从Error继承的。和ClassNotFoundException相比,明显的一个区别是,NoClassDefFoundError并不需要应用程序去关心catch的问题。

总结

ClassNotFoundException NoClassDefFoundError
从java.lang.Exception继承,是一个Exception类型 从java.lang.Error继承,是一个Error类型
当动态加载Class的时候找不到类会抛出该异常 当编译成功以后执行过程中Class找不到导致抛出该错误
一般在执行Class.forName()、ClassLoader.loadClass()或ClassLoader.findSystemClass()的时候抛出 由JVM的运行时系统抛出

文章作者: TheMoonLight
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