异常面试题

Java异常架构图

一，常见概念

1，Throwable

• Throwable 是 Java 语言中所有错误与异常的超类。
• Throwable 包含两个子类：Error（错误）和 Exception（异常），
• 它们通常用于指示发生了异常情况。
• Throwable 包含了其线程创建时线程执行堆栈的快照，它提供了 printStackTrace() 等接口用于获取堆栈跟踪数据等信息。

2，Error

• 定义：Error类及其子类， 是指程序中无法处理的错误。
• 特点：
  • 一般都是代码运行时，jvm出现问题。通常有虚拟机运行错误和类定义错误。例如：内存不足错误，和栈溢出错误。
  • 他们都是非受检异常，也就是并不是代码的错误。应用程序不应该去处理这些错误。

3，Exception (异常)

• 定义： 程序本身可以捕获并且可以处理的异常。可分为：运行时异常 RuntimeException 和 编译时异常

• 运行时异常

  • 定义：RuntimeException 类及其子类，表示 JVM 在运行期间可能出现的异常。
  • 特点：属于非受检异常。
    • 常见的有：
      • NullPointerException 空指针异常
      • ArrayIndexOutBoundException 数组下标越界异常
      • ClassCastException 类型转换异常
      • ArithmeticExecption 算术异常
    • 原因：一般是由程序的逻辑错误引起的
    • 处理方式：在程序中可以选择处理或者不处理
      • 处理：
        1. 通过throws 进行声明抛出
        2. 通过 try-catch 对它进行捕获处理。
        3. 如果产生运行时异常，则需要通过修改代码来进行避免。
        4. RuntimeException 异常会由 Java 虚拟机自动抛出并自动捕获（就算我们没写异常捕获语句运行时也会抛出错误！）
        5. 此类异常通常都是因为代码本身有问题，应该修改代码来解决。
      • 不处理

• 编译时异常

  • 定义： Exception 中除 RuntimeException 及其子类之外的异常。

  • 特点： 属于受检异常。通常有：

    • ClassNotFoundException（没有找到指定的类异常）
    • IOException（IO流异常）

  • 处理方式：

    1. 通过throws进行声明抛出
    2. 通过try-catch进行捕获处理

    否则不能通过编译。

  • 该异常必须手动在代码中添加捕获语句来处理该异常。

4，受检异常和非受检异常

Java的所有异常可分为 受检异常(checked exception)和非受检异常unchecked exception。

• 受检异常：
  • 编译器必须处理的异常。是正确的程序在运行过程中经常容易出现的，符合预期的异常情况。
  • 一旦发生此类异常，就必须采用某种方式进行处理。（throws 或者 try- catch）,否则编译不通过。
• 非受检异常
  • 编译器不会进行检查并且不要求必须处理的异常
  • 即便我们不使用（throws 或者 try- catch），编译器也不会报错。
  • 该异常包括 运行时异常 RuntimeException及其子类 和 错误 Error

5，Java异常关键字

6，Java异常处理结构图

二，常见面试题

1，Error 和 Exception 区别是什么？

1. Error 通常为虚拟机的相关错误，如 系统崩溃，内存不足，堆栈溢出等。属于非受检异常，Java程序不应对此类错误进行捕获，一旦发生，应用程序就会终止。
2. Exception 是可以在应用程序中捕获并处理的，通常遇到这种错误，需要对其进行处理，是应用程序可以继续运行。

2，运行时异常和受检异常的区别？

1. 运行时异常包括的是 RuntimeException 类及其子类，Java编译器不检查此类异常。
2. 而受检异常包括的是 Exception 中 除了 RuntimeException 类及其子类 之外的异常。Java编译器会对此类异常进行检查。
3. 运行时异常不要求调用者必须处理此异常
4. 受检异常要求调用者必须处理。

3，JVM 是如何处理异常的？

补充：

抛出异常 ：创建异常对象并转交给 JVM 的过程；

调用栈 ：可能有一系列的方法调用，最终才进入抛出异常的方法，这一系列方法调用的有序列表叫做调用栈。

4，throws 和 throw的区别是什么？

• Java 中的异常处理除了包括捕获异常和处理异常之外，还包括声明异常和拋出异常，可以通过 throws 关键字在方法上声明该方法要拋出的异常，或者在方法内部通过 throw 拋出异常对象。
• 区别：throw 关键字用在方法内部，只能用于抛出一种异常，用来抛出方法或代码块中的异常，受检异常和非受检异常都可以被抛出。
• throws 关键字用在方法声明上，可以抛出多个异常，用来标识该方法可能抛出的异常列表。一个方法用 throws 标识了可能抛出的异常列表，调用该方法的方法中必须包含可处理异常的代码，否则也要在方法签名中用 throws 关键字声明相应的异常

5，final、finally、finalize 有什么区别？

final :可以修饰类、变量、方法，修饰类表示该类不能被继承、修饰方法表示该方法不能被重写、修饰变量表示该变量是一个常量不能被重新赋值。

finally一般作用在try-catch代码块中，在处理异常的时候，通常我们将一定要执行的代码方法finally代码块中，表示不管是否出现异常，该代码块都会执行，一般用来存放一些关闭资源的代码。

finalize是一个方法，属于Object类的一个方法，而Object类是所有类的父类，Java 中允许使用 finalize()方法在垃圾收集器将对象从内存中清除出去之前做必要的清理工作。

6, NoClassDefFoundError 和 ClassNotFoundException 区别?

• NoClassDefFoundError是一个有JVM引起的Error类型的异常。不应该尝试捕获这个异常。
• ClassNotFoundException是一个受检异常，需要显示的使用 try-catch对其进行捕获和处理。或在方法签名中用 throws 来声明。
  • 两种触发此类异常的情况：
  • 当使用 Class.forName, ClassLoader.loadClass 或 ClassLoader.findSystemClass 动态加载类到内存的时候，通过传入的类路径参数没有找到该类，就会抛出该异常；
  • 重复加载： 某个类已经由一个类加载器加载至内存中，另一个加载器又尝试去加载它，也会抛出该异常。

7. try-catch-finally 中哪个部分可以省略？

catch可以省略

8，try-catch-finally 中，如果 catch 中 return 了，finally 还会执行吗？

会执行，在return执行前执行。

***注意：***在 finally 中改变返回值的做法是不好的。

因为如果存在 finally 代码块，try中的 return 语句不会立马返回调用者，而是记录下返回值待 finally 代码块执行完毕之后再向调用者返回其值，然后如果在 finally 中修改了返回值，就会返回修改后的值。显然，在 finally 中返回或者修改返回值会对程序造成很大的困扰，C#中直接用编译错误的方式来阻止程序员干这种龌龊的事情，Java 中也可以通过提升编译器的语法检查级别来产生警告或错误。

9，常见的 RuntimeException 有哪些？

1. ClassCastException (类转换异常)
2. IndexOutOfBoundsException(数组越界)
3. NullPointerException(空指针)
4. ArrayStoreException(数据存储异常，操作数组时类型不一致)
5. 还有IO操作的BufferOverflowException异常