Checked and Unchecked Exceptions in Java

前言

Java异常分为两大类:checked exceptions 和 unchecked exceptions。在本文中，我们将提供一些关于如何使用它们的代码示例。

checked exceptions (`Java在编译阶段处理`)

可检查异常 在源代码里必须显式地进行捕获处理，这是编译期检查的一部分。

比如，我们应该使用throw关键字来声明checked exception。

private static void checkedExceptionWithThrows() throws FileNotFoundException {
    File file = new File("not_existing_file.txt");
    FileInputStream stream = new FileInputStream(file);
}

我们也可以使用try-catch来处理 checked exception:

private static void checkedExceptionWithTryCatch() {
    File file = new File("not_existing_file.txt");
    try {
        FileInputStream stream = new FileInputStream(file);
    } catch (FileNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

Java中常见的checked exception有IOException、SQLException和ParseException。exception是checked exception的父类。因此，我们可以通过继承exception来自定义checked exception。

`Unchecked Exceptions`(`Java不会在编译时检查unchecked exceptions`)

不检查异常就是所谓的 运行时异常 ，类似 NullPointerException、ArrayIndexOutOfBoundsException 之类，通常是可以编码避免的逻辑错误，具体根据需要来判断是否需要捕获，并不会在编译期强制要求。

例如，如果我们将一个数字除以0，Java将抛出 ArithmeticException。

private static void divideByZero() {
    int numerator = 1;
    int denominator = 0;
    int result = numerator / denominator;
}

更重要的是，我们不必在一个带有throws 关键字的方法中声明unchecked exceptions。虽然上面的代码在编译时没有任何错误，但它会在运行时抛出ArithmeticException 。

  @GetMapping("/test")
    public String test() {
        throw new RuntimeException("报错啦");
    }

Java中一些常见的unchecked exceptions 是NullPointerException、ArrayIndexOutOfBoundsException和IllegalArgumentException。

何时使用checked exception和unchecked exception

在Java中使用异常是一个很好的实践，这样我们就可以将错误处理代码从常规代码中分离出来。但是，我们需要决定抛出哪种类型的异常。Oracle Java文档提供了关于何时使用checked exception和unchecked exception的建议。

“If a client can reasonably be expected to recover from an exception, make it a checked exception. If a client cannot do anything to recover from the exception, make it an unchecked exception.”

如果程序在获取异常信息后，并能够从异常中恢复，则使用checked exception;如果程序在获取异常信息后依旧无法从异常中恢复，则将其设置为unchecked exception。

例如，在打开文件之前，我们可以首先验证输入的文件名。如果用户输入的文件名无效，我们可以抛出一个自定义checked exception。

if (!isCorrectFileName(fileName)) {
    throw new IncorrectFileNameException("Incorrect filename : " + fileName );
}

通过这种方式，我们可以通过接受用户重新输入文件名来恢复系统。

再比如，客户端发送请求到数据库查询某条记录，而这条记录有可能找到，也有可能没找到。这时候抛出unchecked exception就是合适的。

异常处理对程序性能的影响性能问题

// 使用 com.alibaba.fastjson
JSONArray array = new JSONArray();
String jsonStr = "{'name':'laowang'}";
try {
    array = JSONArray.parseArray(jsonStr);
} catch (Exception e) {
    array.add(JSONObject.parse(jsonStr));
}
System.out.println(array.size());

我们从性能角度来审视一下 Java 的异常处理机制，这里有两个可能会相对昂贵的地方：

try-catch 代码段会产生额外的 性能开销 ，或者换个角度说，它往往 会影响 JVM 对代码进行优化 ，所以建议 仅捕获有必要的代码段 ，尽量不要一个大的 try 包住整段的代码；与此同时，利用异常控制代码流程，也不是一个好主意，远比我们通常意义上的条件语句 （if/else、switch） 要 低效 。
Java 每实例化一个 Exception，都会对 当时的栈进行快照 ，这是一个相对比较重的操作。如果发生的非常频繁，这个开销可就不能被忽略了。

以上使用 try-catch 处理业务的代码，可以修改为下列代码：

// 使用 com.alibaba.fastjson
JSONArray array = new JSONArray();
String jsonStr = "{'name':'laowang'}";
if (null != jsonStr && !jsonStr.equals("")) {
    String firstChar = jsonStr.substring(0, 1);
    if (firstChar.equals("{")) {
        array.add(JSONObject.parse(jsonStr));
    } else if (firstChar.equals("[")) {
        array = JSONArray.parseArray(jsonStr);
    }
}
System.out.println(array.size());

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