在程序设计中，进行异常处理是非常关键和重要的一部分。一个程序的异常处理框架的好坏直接影响到整个项目的代码质量以及后期维护成本和难度。试想一下，如果一个项目从头到尾没有考虑过异常处理，当程序出错从哪里寻找出错的根源？但是如果一个项目异常处理设计地过多，又会严重影响到代码质量以及程序的性能。因此，如何高效简洁地设计异常处理是一门艺术，本文下面先讲述Java异常机制最基础的知识，然后给出在进行Java异常处理设计时的几个建议。
若有不正之处，请多多谅解和指正，不胜感激。
以下是本文的目录大纲：
一、什么是异常
二、Java中如何处理异常
三、深刻理解try,catch,finally,throws,throw五个关键字
四、在类继承的时候，方法覆盖时如何进行异常抛出声明
五、异常处理和设计的几个建议
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，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。
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。因此我们编写程序时不需要关心这类异常。
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也称运行时异常RuntimeException，当然这里的运行时异常并不是前面我所说的运行期间的异常，只是Java中用运行时异常这个术语来表示，Exception类的异常都是在运行期间发生的）。
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：
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，如下面一段代码所示：
try {
File file = new File("d:/a.txt");
if(!file.exists())
file.createNewFile();
} catch (IOException e) {
// TODO: handle exception
}
</div>
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 class Main {
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();
}
}
</div>
这段代码和上面一段代码的区别是，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 class Main {
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];
}
}
</div>
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，跟2）中的类似：
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
下面我们来看一下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