1. try-catch

1.1. 作用

• try 块：包含可能会抛出异常的代码。当 Java 虚拟机执行 try 块中的代码时，如果遇到异常，它会立即停止执行 try 块中剩余的代码，并开始查找匹配的 catch 块来处理异常。
• catch 块：用于捕获并处理 try 块中抛出的异常。每个 catch 块都声明了它能够处理的异常类型。当 try 块抛出异常时，Java 虚拟机会按顺序检查每个 catch 块，找到匹配异常类型的 catch 块后，就会执行该 catch 块中的代码。如果没有找到匹配的 catch 块，异常将被传递给上层调用栈，直到找到合适的处理程序或程序终止。

1.2. 示例

public class TryCatchExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            int result = 10 / 0; // 这行代码会抛出ArithmeticException异常
            System.out.println("结果是: " + result);
        } catch (ArithmeticException e) {
            System.out.println("捕获到算术异常: " + e.getMessage());
        }
        System.out.println("程序继续执行...");
    }
}

输出内容：

异常了/ by zero
程序继续执行

说明：在这个例子中，try 块中的 10 / 0 会抛出 ArithmeticException 异常。一旦异常抛出，try 块中后续的代码（System.out.println("结果是: " + result);）将不会执行。程序会跳转到 catch 块，打印出捕获到的异常信息，然后继续执行 catch 块之后的代码（System.out.println("程序继续执行...");）。

2. 多个catch块

可以在一个 try 块后接多个 catch 块，分别捕获不同类型的异常。

2.1. 示例

public static void multipleCatch() {
    try {
        FileReader reader = new FileReader("nonexistentfile.txt");
        int data = reader.read();
        int result = 10 / 0;
    } catch (FileNotFoundException e) {
        System.out.println("文件未找到异常: " + e.getMessage());
    } catch (ArithmeticException e) {
        System.out.println("算术异常: " + e.getMessage());
    } catch (IOException e) {
        System.out.println("I/O 异常: " + e.getMessage());
    }
}

2.2. 异常捕获顺序

在这个示例中，异常捕获的顺序很重要。

• FileNotFoundException 是 IOException 的子类，所以它的 catch 块必须放在 IOException 的 catch 块之前。如果顺序颠倒，FileNotFoundException 会被 IOException 的 catch 块捕获，导致无法针对文件未找到的情况进行特定处理。
• ArithmeticException 与 IOException 没有继承关系，其 catch 块的位置在 IOException 之前或之后都可以。

所以，异常捕获的原则是先捕获子类，后捕获父类。

2.3. 应用场景

• 输入验证与处理：在处理用户输入时，可能会遇到多种类型的输入错误。例如，用户输入的字符串无法解析为数字（NumberFormatException），或者输入的内容不符合特定的业务规则（IllegalArgumentException）。通过多个 catch 块，可以分别处理这些不同类型的输入异常，向用户提供更准确的错误提示。
• 资源操作：当涉及到文件、数据库连接等资源操作时，可能会因为资源不存在（FileNotFoundException 或 SQLException 中与连接相关的异常）、资源损坏（IOException）、操作不合法（如数据库事务中的约束违反 SQLIntegrityConstraintViolationException）等原因抛出不同的异常。使用多个 catch 块可以针对不同的资源操作异常进行相应的处理，比如记录日志、尝试重新连接资源等。

3. 异常向上传播

如果当前方法中没有合适的catch块来捕获异常，异常会被抛给调用该方法的上一层方法。这个过程会持续进行，就像异常在方法调用栈中 “冒泡” 一样，直到找到能够处理该异常的catch块。例如：

3.1. 异常沿着调用栈向上传播

public class ExceptionPropagation {
    public static void method1() {
        method2();
    }

    public static void method2() {
        int result = 10 / 0; // 抛出ArithmeticException异常
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            method1();
        } catch (ArithmeticException e) {
            System.out.println("在main方法中捕获到算术异常: " + e.getMessage());
        }
    }
}

解释：在上述代码中，method2 抛出 ArithmeticException 异常，由于 method2 中没有 catch 块，异常被传递到 method1。method1 同样没有处理该异常的 catch 块，所以异常继续向上传播到 main 方法。在 main 方法中，try - catch 块捕获到了这个异常并进行处理。

3.2. 最终由JVM处理

如果异常一直传播到主线程（对于 Java 应用程序通常是main方法），且主线程也没有捕获该异常，那么 Java 虚拟机（JVM）会采取默认的处理方式。JVM 会在控制台打印异常的堆栈跟踪信息，显示异常发生的位置和调用路径，然后终止当前线程。如果该线程是程序的主线程，整个程序将会终止。

package com.one.pojian.codes;

public class Exception01 {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 1 / 0;
        System.out.println("a = " + a);
    }
}

运行上述代码，控制台会输出类似以下的堆栈跟踪信息：

Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero
	at com.one.pojian.codes.Exception01.main(Exception01.java:9)

由于没有捕获该异常，JVM 打印了异常信息并终止了程序。

3.3. 异常处理最佳实践建议

• 适当捕获异常：在编写代码时，应尽量在合适的位置捕获并处理异常，避免异常无限制地向上传播到 JVM。这样可以使程序更加健壮，防止意外终止，并能提供更好的用户体验。例如，在进行文件操作、数据库连接等可能抛出异常的操作时，要及时捕获并处理相关异常，如IOException、SQLException等。
• 使用日志记录：在捕获异常时，除了进行相应的处理，还应使用日志记录工具（如java.util.logging、SLF4J等）记录异常信息，以便于调试和排查问题。这样即使异常没有导致程序崩溃，开发人员也能通过日志了解程序运行过程中出现的问题。
• 避免捕获宽泛的异常：虽然可以使用catch (Exception e) 捕获所有类型的异常，但应尽量避免这样做，除非有充分的理由。因为捕获宽泛的异常可能会掩盖真正的问题，使得调试变得困难。应该针对具体的异常类型进行捕获和处理，以确保能够准确应对不同的错误情况。