Error与Exception的区别

#java #最佳实践 #面试

1. 继承体系

Error 和 Exception 都继承自 Throwable。Java 中只有 Throwable 的实例才能被 throw 抛出或 catch 捕获，这是整个异常处理机制的基础。

Throwable
├── Error          // JVM 级别严重错误，不可恢复
│   ├── OutOfMemoryError
│   ├── StackOverflowError
│   └── ...
└── Exception      // 程序层面的可预期异常
    ├── IOException          // checked
    ├── SQLException         // checked
    └── RuntimeException     // unchecked
        ├── NullPointerException
        ├── ArrayIndexOutOfBoundsException
        └── ...

2. Error vs Exception

Error 代表的是 JVM 自身处于非正常状态，比如堆内存耗尽、栈溢出，这类情况程序本身无力回天，捕获了也没有意义。

3. checked vs unchecked

Exception 进一步分为两类：

checked 异常（可检查异常）

• 编译期强制要求处理，不处理无法通过编译
• 代表调用方必须考虑的外部风险，如文件不存在、网络中断
• 典型：IOException、SQLException

unchecked 异常（运行时异常）

• 继承自 RuntimeException，编译器不强制处理
• 通常是代码逻辑错误，应该通过修复代码来避免，而不是捕获
• 典型：NullPointerException、ArrayIndexOutOfBoundsException、IllegalArgumentException

4. 最佳实践

捕获具体异常，不要一把抓

// 不推荐：吞掉了所有异常，问题被掩盖
try {
    // 业务代码
    Thread.sleep(1000L);
} catch (Exception e) {
    // Ignore it  ← 这是在埋雷
}

// 推荐：捕获你真正预期的异常
try {
    Thread.sleep(1000L);
} catch (InterruptedException e) {
    Thread.currentThread().interrupt(); // 恢复中断状态
    log.warn("线程被中断", e);
}

捕获 Exception 这类通用异常会把你没预料到的问题也一起吞掉，排查时会非常痛苦。

不要生吞异常

// 不推荐：异常消失了，没有任何痕迹
try {
    // 业务代码
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace(); // 只打印到 stderr，生产环境可能根本看不到
}

// 推荐：记录日志或向上抛出
try {
    // 业务代码
} catch (IOException e) {
    log.error("读取配置文件失败", e);
    throw new RuntimeException("系统初始化失败", e); // 保留原始 cause
}

生吞异常会让程序在后续以不可控的方式崩溃，届时堆栈信息完全对不上，排查成本极高。

Throw early，catch late

Throw early：尽早暴露问题，不要让非法状态传播。

// 不推荐：fileName 为 null 时，NullPointerException 会在深处抛出
public void readPreferences(String fileName) {
    InputStream in = new FileInputStream(fileName); // 这里才炸
}

// 推荐：入口处立即校验，堆栈信息清晰明了
public void readPreferences(String filename) {
    Objects.requireNonNull(filename, "filename 不能为 null");
    InputStream in = new FileInputStream(filename);
}

Catch late：不知道怎么处理就不要捕获，让异常继续向上传播，在有足够业务上下文的地方统一处理。实在要捕获，也要保留原始 cause：

catch (IOException e) {
    throw new ServiceException("用户数据加载失败", e); // 不要丢掉 e
}

5. 性能注意事项

异常机制有两处潜在的性能开销：

try-catch 块影响 JIT 优化
try-catch 会限制 JVM 对代码块的优化，建议只包裹真正可能抛出异常的代码，不要用一个大 try 包住整个方法体。

用异常控制流程是反模式

// 不推荐：用异常做流程控制，比 if/else 慢几十倍
try {
    int value = Integer.parseInt(input);
} catch (NumberFormatException e) {
    // 当作非数字处理
}

// 推荐
if (input.matches("\\d+")) {
    int value = Integer.parseInt(input);
}

实例化异常会做栈快照
每次 new Exception() 都会捕获当前完整的调用栈，这是一个相对重的操作。如果某个异常在高频路径上被频繁抛出，这个开销会显著影响吞吐量。对于性能敏感的场景，可以考虑复用异常对象或使用不带栈信息的轻量异常（覆写 fillInStackTrace() 返回 this）。