一. 异常简介
异常是开发工作中必不可少的，它实现了程序控制流的非正常转移。异常的处理很能体现出一个程序员的编码水平，不过这一篇文章并不讲解如何在业务流中应用异常，而是介绍一下异常在JVM中的底层实现，以便你更好的认识和使用它。
异常可分为抛出异常和捕获异常两个主要步骤。
抛出异常可分为显示抛出和隐式抛出。显示抛出指的是在代码中显示调用throw关键字，换句话说也就是字节码指令抛出的。隐式抛出是指JVM抛出的异常，当虚拟机遇到无法继续运行的异常状态时抛出 比如数组越界异常。
捕获异常都是显示的，需要编码，其中涉及了三个代码块：
1）try代码块：用来标记需要异常监控的代码。
2）catch代码块：跟在try之边，用来捕获try代码块抛出的异常。可以定义多个catch代码块捕捉不同的异常，执行时从上至下依次匹配，匹配成功不会再继续匹配，类似于if、else if。
3）finally代码块：跟在 try 代码块和 catch 代码块之后，当执行完try或catch后会执行finally代码块。
在程序正常执行的情况下，这段代码会在 try 代码块之后运行。否则，也就是 try 代码块触发异常的情况下，如果该异常没有被捕获，finally 代码块会直接运行，并且在运行之后重新抛出该异常。如果该异常被 catch 代码块捕获，finally 代码块则在 catch 代码块之后运行。在某些不幸的情况下，catch 代码块也触发了异常，那么 finally 代码块同样会运行，并会抛出 catch 代码块触发的异常。在某些极端不幸的情况下，finally 代码块也触发了异常，那么只好中断当前 finally 代码块的执行，并往外抛异常。
额外要注意，如果try抛出了异常1，catch抛出了异常2，那么finally中最终捕获到的是异常2。遇到这样的情况，我们最终会丢失异常1,。Java7中提供了Suppressed 异常解决这个问题，它可以将一个异常附加到另一个异常上。
Java中的异常都继承自Throwable类，Throwable有两个子类：Error、Exception。Error是指那些严重不可恢复的错误，如OOMError，Error是不应该捕获也无法通过代码修复的。Exception涵盖程序可能需要捕获并且处理的异常。
Exception 有一个特殊的子类 RuntimeException，用来表示“程序虽然无法继续执行，但是还能抢救一下”的情况。前边提到的数组索引越界便是其中的一种。
Error和RuntimeException属于非检查异常，其他的Exception属于检查异常。在Java语法中，所有检查异常都应该被try catch捕获，否则编译器会报错。这么设计是为了避免有些应该捕获的异常没有被捕获。
异常对象的创建代价十分昂贵，JVM需要生成该异常的栈轨迹，这一操作会逐一访问当前线程的栈帧，记录各种调试信息（方法名、类名、文件名、行数）。既然异常实例的构造十分昂贵，我们是否可以缓存异常实例，在需要用到的时候直接抛出呢？从语法角度上来看，这是允许的。然而，该异常对应的栈轨迹并非 throw 语句的位置，而是新建异常的位置。
二. JVM如何捕获异常
在编译的字节码中，每个方法都有一个异常表。异常表每一条信息都对应着一个异常处理器，这条信息包括 from（监控起始位置） to（监控终止位置） target（target 指针则指向异常处理器的起始位置，例如 catch 代码块的起始位置）、捕获的异常类型。
当程序触发异常时，Java 虚拟机会从上至下遍历异常表中的所有条目。当触发异常的字节码的索引值在某个异常表条目的监控范围内，Java 虚拟机会判断所抛出的异常和该条目想要捕获的异常是否匹配。如果匹配，Java 虚拟机会将控制流转移至该条目 target 指针指向的字节码。
如果遍历完所有异常表条目，Java 虚拟机仍未匹配到异常处理器，那么它会弹出当前方法对应的 Java 栈帧，并且在调用者（caller）中重复上述操作。在最坏情况下，Java 虚拟机需要遍历当前线程 Java 栈上所有方法的异常表。
finally 代码块的编译比较复杂。当前版本 Java 编译器的做法，是复制 finally 代码块的内容，分别放在 try-catch 代码块所有正常执行路径以及异常执行路径的出口中。这是一个取巧的方式，虽然看着low但是很简洁不易产生bug，这也是编程应有的样子。