一.什么是异常
异常的英文单词是exception，字面翻译就是“意外、例外”的意思，也就是非正常情况。事实上，异常本质上是程序上的错误，包括程序逻辑错误和系统错误。比如使用空的引用、数组下标越界、内存溢出错误等，这些都是意外的情况，背离我们程序本身的意图。错误在我们编写程序的过程中会经常发生，包括编译期间和运行期间的错误，在编译期间出现的错误有编译器帮助我们一起修正，然而运行期间的错误便不是编译器力所能及了，并且运行期间的错误往往是难以预料的。假若程序在运行期间出现了错误，如果置之不理，程序便会终止或直接导致系统崩溃。因此，Java提供了异常机制来进行处理，通过异常机制来处理程序运行期间出现的错误。通过异常机制，我们可以更好地提升程序的健壮性。

　　在Java中异常被当做对象来处理，根类是java.lang.Throwable类，在Java中定义了很多异常类（如OutOfMemoryError、NullPointerException、IndexOutOfBoundsException等），这些异常类分为两大类：Error和Exception。

　　Error是无法处理的异常，比如OutOfMemoryError，一般发生这种异常，JVM会选择终止程序。
　　Exception，也就是我们经常见到的一些异常情况，比如NullPointerException、IndexOutOfBoundsException，这些异常是我们可以处理的异常。

　　Exception类的异常包括checked exception和unchecked exception。
　　unchecked exception（非检查异常），也称运行时异常（RuntimeException），比如常见的NullPointerException、IndexOutOfBoundsException。对于运行时异常，java编译器不要求必须进行异常捕获处理或者抛出声明，由程序员自行决定。
　　checked exception（检查异常），也称非运行时异常（运行时异常以外的异常就是非运行时异常），java编译器强制程序员必须进行捕获处理，比如常见的IOExeption和SQLException。对于非运行时异常如果不进行捕获或者抛出声明处理，编译都不会通过。

　　在Java中，异常类的结构层次图如下图所示：
图片说明
在Java中，所有异常类的父类是Throwable类，Error类是error类型异常的父类，Exception类是exception类型异常的父类，RuntimeException类是所有运行时异常的父类，RuntimeException以外的并且继承Exception的类是非运行时异常。

　　典型的RuntimeException包括NullPointerException、IndexOutOfBoundsException、IllegalArgumentException等。

　　典型的非RuntimeException包括IOException、SQLException等。

二.Java中如何处理异常

在Java中如果需要处理异常，必须先对异常进行捕获，然后再对异常情况进行处理。如何对可能发生异常的代码进行异常捕获和处理呢？使用try和catch关键字即可。
　　被try块包围的代码说明这段代码可能会发生异常，一旦发生异常，异常便会被catch捕获到，然后需要在catch块中进行异常处理。
　　这是一种处理异常的方式。在Java中还提供了另一种异常处理方式即抛出异常，顾名思义，也就是说一旦发生异常，我把这个异常抛出去，让调用者去进行处理，自己不进行具体的处理，此时需要用到throw和throws关键字。　

　　下面看一个示例：

 public  static  void  main(String[] args) {
     try  {
         createFile();
     }  catch  (Exception e) {
         // TODO: handle exception
     }
 }

 public  static  void  createFile()  throws  IOException{
     File file =  new  File( "d:/a.txt" );
     if (!file.exists())
         file.createNewFile();
 }

　　这段代码中，在实际的createFile方法中并没有捕获异常，而是用throws关键字声明抛出异常，即告知这个方法的调用者此方法可能会抛出IOException。那么在main方法中调用createFile方法的时候，采用try...catch块进行了异常捕获处理。

　　当然还可以采用throw关键字手动来抛出异常对象。下面看一个例子：

 public  static  void  main(String[] args) {
     try  {
         int [] data =  new  int []{ 1 , 2 , 3 };
         System.out.println(getDataByIndex(- 1 ,data));
     }  catch  (Exception e) {
         System.out.println(e.getMessage());
     }
 }
 public  static  int  getDataByIndex( int  index, int [] data) {
     if (index< 0 ||index>=data.length)
         throw  new  ArrayIndexOutOfBoundsException( "数组下标越界" );
     return  data[index];
 }

　　然后在catch块中进行捕获。也就说在Java中进行异常处理的话，对于可能会发生异常的代码，可以选择三种方法来进行异常处理：

　　1）对代码块用try..catch进行异常捕获处理；
　　2）在该代码的方法体外用throws进行抛出声明，告知此方法的调用者这段代码可能会出现这些异常，你需要谨慎处理。此时有两种情况：
　　　　如果声明抛出的异常是非运行时异常，此方法的调用者必须显示地用try..catch块进行捕获或者继续向上层抛出异常。如果声明抛出的异常是运行时异常，此方法的调用者可以选择地进行异常捕获处理。
　　3）在代码块用throw手动抛出一个异常对象，此时也有两种情况：
　　　　如果抛出的异常对象是非运行时异常，此方法的调用者必须显示地用try..catch块进行捕获或者继续向上层抛出异常。如果抛出的异常对象是运行时异常，此方法的调用者可以选择地进行异常捕获处理。（如果最终将异常抛给main方法，则相当于交给jvm自动处理，此时jvm会简单地打印异常信息）

三.深刻理解try,catch,finally,throws,throw五个关键字

异常机制中五个关键字的用法以及需要注意的地方。
1.try,catch,finally
　　try关键字用来包围可能会出现异常的逻辑代码，它单独无法使用，必须配合catch或者finally使用。Java编译器允许的组合使用形式只有以下三种形式：
　　try...catch...; try....finally......; try....catch...finally...
　　当然catch块可以有多个，注意try块只能有一个,finally块是可选的（但是最多只能有一个finally块）。
　　三个块执行的顺序为try—>catch—>finally。

　　当然如果没有发生异常，则catch块不会执行。但是finally块无论在什么情况下都是会执行的（这点要非常注意，因此部分情况下，都会将释放资源的操作放在finally块中进行）。

　　在有多个catch块的时候，是按照catch块的先后顺序进行匹配的，一旦异常类型被一个catch块匹配，则不会与后面的catch块进行匹配。

四.在类继承的时候，方法覆盖时如何进行异常抛出声明

子类重写父类方法的时候，如何确定异常抛出声明的类型，有三点原则：
　　1）父类的方法没有声明异常，子类在重写该方法的时候不能声明异常；
　　2）如果父类的方法声明一个异常exception1，则子类在重写该方法的时候声明的异常不能是exception1的父类；
　　3）如果父类的方法声明的异常类型只有非运行时异常（运行时异常），则子类在重写该方法的时候声明的异常也只能有非运行时异常（运行时异常），不能含有运行时异常（非运行时异常）。

五.异常处理和设计的几个建议

1.只在必要使用异常的地方才使用异常，不要用异常去控制程序的流程
　　谨慎地使用异常，异常捕获的代价非常高昂，异常使用过多会严重影响程序的性能。如果在程序中能够用if语句和Boolean变量来进行逻辑判断，那么尽量减少异常的使用，从而避免不必要的异常捕获和处理。

2.切忌使用空catch块
　　在捕获了异常之后什么都不做，相当于忽略了这个异常。千万不要使用空的catch块，空的catch块意味着你在程序中隐藏了错误和异常，并且很可能导致程序出现不可控的执行结果。如果你非常肯定捕获到的异常不会以任何方式对程序造成影响，最好用Log日志将该异常进行记录，以便日后方便更新和维护。

3.检查异常和非检查异常的选择
　　一旦你决定抛出异常，你就要决定抛出什么异常。这里面的主要问题就是抛出检查异常还是非检查异常。
　　检查异常导致了太多的try…catch代码，可能有很多检查异常对开发人员来说是无法合理地进行处理的，比如SQLException，而开发人员却不得不去进行try…catch，这样就会导致经常出现这样一种情况：逻辑代码只有很少的几行，而进行异常捕获和处理的代码却有很多行。这样不仅导致逻辑代码阅读起来晦涩难懂，而且降低了程序的性能。

　　我个人建议尽量避免检查异常的使用，如果确实该异常情况的出现很普遍，需要提醒调用者注意处理的话，就使用检查异常；否则使用非检查异常。

　　因此，在一般情况下，我觉得尽量将检查异常转变为非检查异常交给上层处理。
4.注意catch块的顺序
5.不要将提供给用户看的信息放在异常信息里
6.避免多次在日志信息中记录同一个异常
　　只在异常最开始发生的地方进行日志信息记录。很多情况下异常都是层层向上跑出的，如果在每次向上抛出的时候，都Log到日志系统中，则会导致无从查找异常发生的根源。

  1. 异常处理尽量放在高层进行
    　　尽量将异常统一抛给上层调用者，由上层调用者统一之时如何进行处理。如果在每个出现异常的地方都直接进行处理，会导致程序异常处理流程混乱，不利于后期维护和异常错误排查。由上层统一进行处理会使得整个程序的流程清晰易懂。

  2. 在finally中释放资源
    　　如果有使用文件读取、网络操作以及数据库操作等，记得在finally中释放资源。这样不仅会使得程序占用更少的资源，也会避免不必要的由于资源未释放而发生的异常情况。