轻松搞定 JAVA 异常面试，25 道题及答案全掌握!

题目 1: Java中的异常是什么？

答案：在Java中，异常是指程序执行期间发生的意外情况。这些情况可能会中断程序的正常流程。Java使用面向对象的方式处理异常，所有异常类型都是Throwable类的子类。异常可以分为两大类：受检异常（Checked Exception）和非受检异常（Unchecked Exception），以及Error。

题目 2: 受检异常和非受检异常的区别是什么？

答案：受检异常是在编译时被检查的异常，比如`IOException`，必须通过try-catch块或throws关键字来处理。而非受检异常是继承自RuntimeException的异常，如`NullPointerException`、`ArrayIndexOutOfBoundsException`等，在编译时不强制要求处理。

题目 3: try-with-resources语句的作用是什么？

答案：try-with-resources语句是一种确保每个资源都被关闭的方法，它是在Java 7引入的。资源指的是实现了`java.lang.AutoCloseable`接口的对象，比如文件流或网络连接。使用此语句可以在不需要显式调用close方法的情况下自动关闭资源。

题目 4: finally块什么时候不会被执行？

答案：finally块几乎总是会执行，但是有几种情况下它可能不会被执行：

- 程序提前终止（例如，通过调用`System.exit(int)`）。

- 线程被杀死或者JVM退出。

- 如果在try或catch块中发生了死循环或其他阻止代码继续执行的情况。

- 在finally块之前遇到未捕获的异常或错误，并且该finally块自身抛出了异常或错误。

题目 5: throws和throw关键字有什么区别？

答案：`throws`用于声明一个方法可能抛出的异常列表，告知调用者该方法可能抛出的异常类型。而`throw`则是用来手动抛出一个异常实例。

题目 6: 自定义异常类应该如何创建？

答案：自定义异常通常通过扩展`Exception`或其任何子类来创建。如果要创建一个受检异常，则应该继承`Exception`；如果要创建一个非受检异常，则应继承`RuntimeException`。自定义异常通常包含一个无参构造函数和一个接受String消息的构造函数。

题目 7: Error与Exception有何不同？

答案：`Error`表示的是严重的问题，大多数情况下程序不应该尝试去捕获它们，因为它们通常表示的是系统级的故障，如`OutOfMemoryError`或`StackOverflowError`。而`Exception`则表示的是程序可以恢复的状况，应该尽量捕获并处理。

题目 8: 如何处理多个异常？

答案：你可以为每个异常分别编写catch块，也可以使用多捕获（multi-catch）语法来在一个catch块中处理多个异常类型。多捕获语法允许你将多个异常类型用管道符号(|)分隔开。

题目 9: 异常链是什么？如何实现？

答案：异常链指的是在一个异常发生时，它可能是由另一个异常引发的。为了保留原始异常的信息，可以使用构造函数`Throwable(Throwable cause)`或者`initCause(Throwable cause)`方法来关联两个异常。

题目 10: 在finally块中返回值会覆盖try或catch块中的返回值吗？

答案：是的，如果在finally块中有return语句，那么它将会覆盖try或catch块中的任何返回值。因此，通常建议不要在finally块中使用return语句，以免引起意想不到的行为。

题目 11: 在多线程环境中如何处理异常？

答案：在多线程环境下，每个线程都有自己的调用栈。如果一个线程抛出了未捕获的异常，该线程将终止执行，但不会影响其他线程。为了处理这种情况，可以使用`Thread.UncaughtExceptionHandler`来设置未捕获异常处理器，或者使用`Future.get()`方法（对于通过`ExecutorService`提交的任务）来捕获异常。

题目 12: 异常处理中的性能问题有哪些？

答案：频繁地创建异常对象会导致性能开销，因为它们包含了很多信息（如堆栈跟踪），并且创建异常涉及大量的反射操作。此外，使用try-catch块本身也有一定的成本，尽管这个成本相对较小。因此，应该避免在性能关键路径上或循环内部使用异常作为控制流的一部分。

题目 13: 如何避免资源泄露？

答案：为了避免资源泄露，应当确保所有资源都能被正确关闭。使用try-with-resources语句是一个好办法，它能自动管理资源的生命周期。另外，对于不能实现`AutoCloseable`接口的资源，应在finally块中显式关闭它们。

题目 14: 使用异常进行控制流是否是良好的实践？

答案：通常不推荐使用异常来进行正常的程序控制流。异常设计的初衷是用来处理非预期的情况，而不是用来替代常规的逻辑判断。这样做不仅效率低下，而且会使代码难以阅读和维护。应尽量使用条件语句等正常方式来控制程序流程。

题目 15: 如何在日志记录中包括异常的完整堆栈跟踪？

答案：可以通过`Logger`类的方法如`log(Level level, String msg, Throwable thrown)`或`error(String message, Throwable t)`（取决于所使用的日志框架，例如Log4j、SLF4J等）来记录异常及其完整的堆栈跟踪信息。这有助于调试和解决问题。

题目 16: 什么是异常优先级？当有多个catch块时，顺序重要吗？

答案：是的，catch块的顺序非常重要。你应该先捕捉更具体的异常类型，然后再捕捉更一般的异常类型。否则，较通用的异常可能会“吞噬”更具体的异常，导致后者永远不会被捕获。

题目 17: 如何保证自定义异常的信息安全？

答案：当你创建自定义异常时，应该注意不要在异常消息或数据中包含敏感信息，比如密码或其他私密数据。此外，还可以通过序列化机制来限制哪些信息可以被序列化，从而防止敏感信息泄露。

题目 18: 如何在大型项目中统一处理异常？

答案：在大型项目中，可以采用全局异常处理机制，比如使用Spring框架中的`@ControllerAdvice`注解来集中处理Web层的异常，或者是编写自定义的过滤器/拦截器。此外，也可以为不同的模块或层次建立各自的异常处理策略，并确保所有的异常都适当地转换为对外界友好的错误信息。

题目 19: 如何确定异常是否应该被重新抛出？

答案：决定是否重新抛出异常取决于上下文。如果异常对调用者有意义，并且调用者可能能够处理它，则应重新抛出。如果你可以在当前层次处理异常而无需调用者的干预，那么就没有必要重新抛出。重新抛出异常时，应该考虑保留原始异常信息以帮助调试。

题目 20: 解释一下异常与状态码的区别以及何时使用它们？

答案：异常主要用于表示运行时发生的意外情况或错误，而状态码通常用于HTTP响应中，表示客户端请求的状态。在构建RESTful API时，状态码用于告知客户端请求的结果（如成功、找不到资源、服务器错误等），而异常则用于处理内部逻辑错误或业务规则违反。通常情况下，服务端会根据发生的异常来选择合适的状态码返回给客户端。

题目 21: 在Java中，如何在不使用try-catch的情况下捕获并处理所有未处理的异常？

答案：可以利用`Thread.UncaughtExceptionHandler`接口来实现这一点。通过为线程设置一个未捕获异常处理器，可以在任何未处理的异常抛出时执行特定的代码逻辑。对于主线程，可以通过静态方法`Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler()`设置默认的未捕获异常处理器，它将适用于所有未指定单独异常处理器的线程。

public class GlobalExceptionHandler {

public static void main(String[] args) {

Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler((t, e) -> {

System.err.println("Exception in thread " + t.getName() + ": " + e.getMessage());

});

// 模拟一个会抛出异常的线程

new Thread(() -> { throw new RuntimeException("Test exception"); }).start();

}

}

题目 22: 如何确保异常信息的安全性而不泄露敏感数据？

答案：为了保证异常信息的安全，应该避免在异常消息中包含任何敏感信息，并且只记录必要的错误信息。此外，在生产环境中，应该配置日志级别以防止堆栈跟踪等详细信息被记录下来。还可以通过自定义异常类来控制哪些信息会被序列化，以及在序列化过程中过滤掉敏感字段。

public class SecureException extends Exception {

private static final long serialVersionUID = 1L;

// 禁止序列化敏感信息

private transient String sensitiveData;

public SecureException(String message, String sensitiveData) {

super(message);

this.sensitiveData = sensitiveData;

}

// 其他方法...

}

题目 23: 如果在一个多层调用链中，下层抛出了一个受检异常，而上层没有声明throws该异常，会发生什么？

答案：如果下层方法抛出了一个受检异常（Checked Exception），而上层方法既没有使用try-catch块捕获这个异常，也没有在其方法签名中声明throws该异常，那么代码将无法通过编译。这是因为Java编译器要求所有受检异常必须要么被捕获处理，要么被声明抛出。

题目 24: 在并发编程中，如何处理由线程池中的线程抛出的异常？

答案：线程池中的任务通常是由`ExecutorService`管理的，当提交给`ExecutorService`的任务抛出异常时，默认情况下这些异常不会传播到主线程。要处理这种情况，可以使用以下几种方式：

（1） 使用`Future.get()`方法获取结果，这将会抛出`ExecutionException`，其原因即为任务中抛出的原始异常。

（2） 实现`ThreadFactory`接口来自定义线程创建过程，并为每个线程设置未捕获异常处理器。

（3） 使用`CompletableFuture`或类似的API，它们提供了更好的异常处理机制。

ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();

Future<?> future = executor.submit(() -> {

if (true) throw new RuntimeException("Task failed");

});

try {

future.get(); // 这里会抛出ExecutionException

} catch (InterruptedException | ExecutionException e) {

e.printStackTrace();

}

题目 25: 解释一下Java中的Error和RuntimeException之间的区别，以及为什么我们不应该尝试去捕获Error？

答案：`Error`类及其子类表示的是JVM本身遇到了严重问题，比如内存不足(`OutOfMemoryError`)、堆栈溢出(`StackOverflowError`)等。这些问题通常是不可恢复的，程序几乎不可能从这种状态下恢复正常运行。因此，一般建议不要捕获`Error`，而是让程序崩溃，以便于进行事后分析和修复。另一方面，`RuntimeException`及其子类代表的是编程错误，如空指针引用(`NullPointerException`)、数组越界访问(`ArrayIndexOutOfBoundsException`)等。这类异常是可以预防的，通常也应当尽可能地避免发生。与`Error`不同，`RuntimeException`是不受检异常，也就是说，它们不需要显式地在方法签名中声明或者在try-catch语句中处理。

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