Java面试题-异常

Java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，显然这不是我们希望看到的结果。因此，如何对运行期间出现的错误进行处理和补救呢？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。

java异常层次结构图：

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，编译异常）

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。

Throwable

有两个重要的子类：Exception（异常）和 Error（错误），二者都是 Java 异常处理的重要子类，各自都包含大量子类。

　　（1）Error（错误）

　　是程序无法处理的错误，表示运行应用程序中较严重问题。大多数错误与代码编写者执行的操作无关，而表示代码运行时 JVM（Java 虚拟机）出现的问题。例如，Java虚拟机运行错误（Virtual MachineError），当 JVM 不再有继续执行操作所需的内存资源时，将出现 OutOfMemoryError。这些异常发生时，Java虚拟机（JVM）一般会选择线程终止。这些错误表示故障发生于虚拟机自身、或者发生在虚拟机试图执行应用时，如Java虚拟机运行错误（Virtual MachineError）、类定义错误（NoClassDefFoundError）等。这些错误是不可查的，因为它们在应用程序的控制和处理能力之 外，而且绝大多数是程序运行时不允许出现的状况。对于设计合理的应用程序来说，即使确实发生了错误，本质上也不应该试图去处理它所引起的异常状况。在 Java中，错误通过Error的子类描述。　　

　　（2）Exception（异常）

　　是程序本身可以处理的异常。Exception 类有一个重要的子类 RuntimeException。RuntimeException 类及其子类表示“JVM 常用操作”引发的错误。例如，若试图使用空值对象引用、除数为零或数组越界，则分别引发运行时异常（NullPointerException、ArithmeticException）和 ArrayIndexOutOfBoundException。

区别

注意：异常和错误的区别：异常能被程序本身可以处理，错误是无法处理。通常，Java的异常(包括Exception和Error)分为可查的异常（checked exceptions）和不可查的异常（unchecked exceptions）。 
可查异常（编译器要求必须处置的异常）：正确的程序在运行中，很容易出现的、情理可容的异常状况。可查异常虽然是异常状况，但在一定程度上它的发生是可以预计的，而且一旦发生这种异常状况，就必须采取某种方式进行处理。 
除了RuntimeException及其子类以外，其他的Exception类及其子类都属于可查异常。这种异常的特点是Java编译器会检查它，也就是说，当程序中可能出现这类异常，要么用try-catch语句捕获它，要么用throws子句声明抛出它，否则编译不会通过。

参考原文：https://blog.csdn.net/Strangerpedestrain/article/details/77943712

1. throw 和 throws 的区别？

throws是用来声明一个方法可能抛出的所有异常信息，throws是将异常声明但是不处理，而是将异常往上传，谁调用我就交给谁处理。而throw则是指抛出的一个具体的异常类型。

2. 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，该方法一般由垃圾回收器GC（garbage collector）来调用，当我们调用System的gc()方法的时候，由垃圾回收器调用finalize()，回收垃圾，例如关闭文件等。 

Java提供了一种在对象即将被销毁时执行资源释放的方法。在Java中创建对象，但是不能销毁对象。JVM运行一个称为垃圾收集器的低优先级特殊任务来销毁不再引用的所有对象。

垃圾回收器给我们一个机会，在对象被销毁之前执行清理代码。Object类有一个finalize()方法就是用于在对象被销毁之前执行清理代码，声明如下：

protected void  finalize() throws   Throwable  {  }

Object类中的finalize()方法不会做任何事情。所以需要覆盖类中的finalize()方法。类的finalize()方法将在类的对象销毁之前由垃圾回收器调用。

参考原文：https://www.yiibai.com/java_object_oriented_design/java_object_finalize.html 

3. try-catch-finally 中哪个部分可以省略？

答：catch 可以省略。

原因：

更为严格的说法其实是：try只适合处理运行时异常，try+catch适合处理运行时异常+普通异常。也就是说，如果你只用try去处理普通异常却不加以catch处理，编译是通不过的，因为编译器硬性规定，普通异常如果选择捕获，则必须用catch显示声明以便进一步处理。而运行时异常在编译时没有如此规定，所以catch可以省略，你加上catch编译器也觉得无可厚非。

理论上，编译器看任何代码都不顺眼，都觉得可能有潜在的问题，所以你即使对所有代码加上try，代码在运行期时也只不过是在正常运行的基础上加一层皮。但是你一旦对一段代码加上try，就等于显示地承诺编译器，对这段代码可能抛出的异常进行捕获而非向上抛出处理。如果是普通异常，编译器要求必须用catch捕获以便进一步处理；如果运行时异常，捕获然后丢弃并且+finally扫尾处理，或者加上catch捕获以便进一步处理。

至于加上finally，则是在不管有没捕获异常，都要进行的“扫尾”处理。

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

答：会执行，在 return 前执行。

代码示例1：

/*
 * java面试题--如果catch里面有return语句，finally里面的代码还会执行吗？
 */
public class FinallyDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(getInt());
    }

    public static int getInt() {
        int a = 10;
        try {
            System.out.println(a / 0);
            a = 20;
        } catch (ArithmeticException e) {
            a = 30;
            return a;
            /*
             * return a 在程序执行到这一步的时候，这里不是return a 而是 return 30；这个返回路径就形成了
             * 但是呢，它发现后面还有finally，所以继续执行finally的内容，a=40
             * 再次回到以前的路径,继续走return 30，形成返回路径之后，这里的a就不是a变量了，而是常量30
             */
        } finally {
            a = 40;
        }

//      return a;
    }
}

执行结果：30

代码示例2：

/*
 * java面试题--如果catch里面有return语句，finally里面的代码还会执行吗？
 */
public class FinallyDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(getInt());
    }

    public static int getInt() {
        int a = 10;
        try {
            System.out.println(a / 0);
            a = 20;
        } catch (ArithmeticException e) {
            a = 30;
            return a;
            /*
             * return a 在程序执行到这一步的时候，这里不是return a 而是 return 30；这个返回路径就形成了
             * 但是呢，它发现后面还有finally，所以继续执行finally的内容，a=40
             * 再次回到以前的路径,继续走return 30，形成返回路径之后，这里的a就不是a变量了，而是常量30
             */
        } finally {
            a = 40;
            return a; //如果这样，就又重新形成了一条返回路径，由于只能通过1个return返回，所以这里直接返回40
        }

//      return a;
    }
}

执行结果：40

5. 常见的异常类有哪些？

• NullPointerException：当应用程序试图访问空对象时，则抛出该异常。
• SQLException：提供关于数据库访问错误或其他错误信息的异常。
• IndexOutOfBoundsException：指示某排序索引（例如对数组、字符串或向量的排序）超出范围时抛出。 
• NumberFormatException：当应用程序试图将字符串转换成一种数值类型，但该字符串不能转换为适当格式时，抛出该异常。
• FileNotFoundException：当试图打开指定路径名表示的文件失败时，抛出此异常。
• IOException：当发生某种I/O异常时，抛出此异常。此类是失败或中断的I/O操作生成的异常的通用类。
• ClassCastException：当试图将对象强制转换为不是实例的子类时，抛出该异常。
• ArrayStoreException：试图将错误类型的对象存储到一个对象数组时抛出的异常。
• IllegalArgumentException：抛出的异常表明向方法传递了一个不合法或不正确的参数。
• ArithmeticException：当出现异常的运算条件时，抛出此异常。例如，一个整数“除以零”时，抛出此类的一个实例。 
• NegativeArraySizeException：如果应用程序试图创建大小为负的数组，则抛出该异常。
• NoSuchMethodException：无法找到某一特定方法时，抛出该异常。
• SecurityException：由安全管理器抛出的异常，指示存在安全侵犯。
• UnsupportedOperationException：当不支持请求的操作时，抛出该异常。
• RuntimeExceptionRuntimeException：是那些可能在Java虚拟机正常运行期间抛出的异常的超类。

题目来源：https://mp.weixin.qq.com/s/CHq5BcH9AtdV0emCQ5naLw