编程体系结构(02)：Java异常体系

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一、异常简介

优秀的程序代码，都在追求高效，安全，和低错误率，但是程序中的异常是无法避免的，降低异常出现的频率是关键，异常出现如何处理是另一个重要方面，Java体系中异常框架对于系统开发是十分重要的。

面对系统异常时，不要慌乱，异常虽然是错误，也是系统发出的消息，标识系统的缺陷和需要改进的地方。

二、API体系

Java的API中已经定义许多异常类，分为两大类，错误Error和异常Exception，Throwable作为所有异常的超类，如图：

Error：一般为底层的不可恢复的类，一般此类错误都比较严重，JVM将终止其运行的线程；

• VirtualMachineError：虚拟机运行错误；
• OutOfMemoryError：内存溢出；

Exception：程序本身可以捕获并且可以预处理的异常，例如捕获或者抛出；

• RuntimeException：运行时异常；
• CheckException：已检查异常，编译阶段必须处理；

几个经典的常见的RunTimeException如下：空指针NullPointerException;数组下标越界ArrayIndexoutofBoundsException等。

三、异常处理

Java异常处理关键字，分别是：try、catch、finally、throw、throws。

应该在合适的位置处理异常，异常的处理准则如下：谁知情谁处理，谁负责谁处理，谁导致谁处理。

1、抛出异常

即异常在当前流程下不处理，一种是直接通过方法传递给调用者，throws关键字是用于在方法声明上声明抛出异常类型的，并且一次可以声明抛出多种类型的异常。throw关键字是用于方法的内部抛出一个异常对象，常在业务校验时抛出提示。

需要特别说明的一点，在Spring框架中，事务触发多数是以是否抛出异常为标识来处理的，如果方法在事务控制内，方法内异常捕获但是最终没有抛出，那该事务则无效。

2、捕获异常

通常捕获异常会使用try-catch-finally关键字三连操作：

Try尝试捕获异常：

如果语句依次执行结束，则跳过catch，在存在finally代码块时，则执行否则执行后续流程；

如果捕获异常，则匹配catch中的类型，如果没有与之匹配的catch类型，则该异常交给JVM处理，finally代码会被执行，流程之后的代码不会被执行；

如果捕获异常且存在相匹配的catch类型，则跳到catch代码块执行，finally代码会被执行，执行完finally代码块之后继续执行后续代码；

Catch匹配可能出现的异常类型，并在其中做补偿处理，例如出现异常情况，需要更新一个异常状态等，如果没有catch块，后必须跟finally块，处理资源释放；

Finally无论是否捕获异常，finally代码会被执行，也是面试中常见的异常问题之一，例如在finally代码块return，或者修改返回值等，主要涉及到值传递和引用传递方面。

3、异常日志

复杂的业务系统必备功能，异常日志体系，用来分析运行问题，作为系统不断优化的核心依据，通常会记录如下几块：

• 异常类型：分析异常发生的关键原因；
• 异常信息：通常会简单记录e.getMsg输出的内容；
• 异常位置：快速定位异常发生的位置[类.方法]；
• 业务参数：特定业务参数场景才能复现的问题；
• 时间节点：有的并发问题是在特定时间段出现；

异常日志记录下来之后，还会定期进行任务分析，不断发现系统容易出问题的地方，然后再不断的改进和优化。

4、熔断降级

在微服务架构系统下，某个服务故障或者异常，触发熔断该服务，避免引发整个微服务链路异常，防止整个系统服务的雪崩。以此缓解服务器资源的的压力，以保证核心业务的正常运行。

四、源代码地址

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