Java 异常类

NullPointerException和NumberFormatException都是异常类，所有异常类都有一个共同的父类Throwable，我们先来介绍这个父类，然后介绍Java中的异常类体系，最后介绍怎么自定义异常。

Throwable

NullPointerException和NumberFormatException有一个共同的父类Throwable，它有4个public构造方法：

public Throwable()
public Throwable(String message)
public Throwable(String message, Throwable cause)
public Throwable(Throwable cause)

Throwable类有两个主要参数：一个是message，表示异常消息；另一个是cause，表示触发该异常的其他异常。异常可以形成一个异常链，上层的异常由底层异常触发，cause表示底层异常。Throwable还有一个public方法用于设置cause：

Throwable initCause(Throwable cause)

Throwable的某些子类没有带cause参数的构造方法，就可以通过这个方法来设置，这个方法最多只能被调用一次。在所有构造方法的内部，都有一句重要的函数调用：

fillInStackTrace();

它会将异常栈信息保存下来，这是我们能看到异常栈的关键。Throwable有一些常用方法用于获取异常信息，比如：

void printStackTrace() //打印异常栈信息到标准错误输出流
//打印栈信息到指定的流
void printStackTrace(PrintStream s)
void printStackTrace(PrintWriter s)
String getMessage() //获取设置的异常message
Throwable getCause() //获取异常的cause
//获取异常栈每一层的信息，每个StackTraceElement包括文件名、类名、函数名、行号等信息
StackTraceElement[] getStackTrace()

异常类体系

以Throwable为根，Java定义了非常多的异常类，表示各种类型的异常，部分类如图所示。

Throwable是所有异常的基类，它有两个子类：Error和Exception。

Error表示系统错误或资源耗尽，由Java系统自己使用，应用程序不应抛出和处理，比如图中列出的虚拟机错误（VirtualMacheError）及其子类内存溢出错误（OutOfMemory-Error）和栈溢出错误（StackOverflowError）。

Exception表示应用程序错误，它有很多子类，应用程序也可以通过继承Exception或其子类创建自定义异常，图中列出了三个直接子类：IOException（输入输出I/O异常）、RuntimeException（运行时异常）、SQLException（数据库SQL异常）。

RuntimeException比较特殊，它的名字有点误导，因为其他异常也是运行时产生的，它表示的实际含义是未受检异常（unchecked exception），相对而言，Exception的其他子类和Exception自身则是受检异常（checked exception）, Error及其子类也是未受检异常。

受检（checked）和未受检（unchecked）的区别在于Java如何处理这两种异常。对于受检异常，Java会强制要求程序员进行处理，否则会有编译错误，而对于未受检异常则没有这个要求。下文我们会进一步解释。

RuntimeException也有很多子类，下表列出了其中常见的一些。

如此多不同的异常类其实并没有比Throwable这个基类多多少属性和方法，大部分类在继承父类后只是定义了几个构造方法，这些构造方法也只是调用了父类的构造方法，并没有额外的操作。

那为什么定义这么多不同的类呢？主要是为了名字不同。异常类的名字本身就代表了异常的关键信息，无论是抛出还是捕获异常，使用合适的名字都有助于代码的可读性和可维护性。

自定义异常

除了Java API中定义的异常类，也可以自己定义异常类，一般是继承Exception或者它的某个子类。如果父类是RuntimeException或它的某个子类，则自定义异常也是未受检异常；如果是Exception或Exception的其他子类，则自定义异常是受检异常。

我们通过继承Exception来定义一个异常，如代码所示。

public class AppException extends Exception {
    public AppException() {
        super();
    }
    public AppException(String message, Throwable cause) {
        super(message, cause);
    }
    public AppException(String message) {
        super(message);
    }
    public AppException(Throwable cause) {
        super(cause);
    }
}

和很多其他异常类一样，我们没有定义额外的属性和代码，只是继承了Exception，定义了构造方法并调用了父类的构造方法。

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