Java 中的Exception 有什么用？

Exception 的作用，这个问题是一个开放性的问题，没有标准的答案，不同经历的人可能会有不同的答案，也就是说经历过惨痛的经历后，才会对Java Exception 有深刻的认识，单纯理论学习，按部就班的按所谓的规范使用，无法准确的表达出Java Exception 的内在逻辑。

Exception 含义

Exception，顾名思义，代表着程序运行的过程中出现一种不正常的状态，需要中止程序的持续运行，同时又能快速的发现程序为什么会出现错，通过异常的信息能够快速定位，所以异常需要提供错误的上下文的状态信息，尤其是应用系统自身抛出的异常，需要将上下文状态尽可能多的输出，有助于排查和定位。Java 中的NullPointerException 对外提供的信息极少，所以应用系统应该尽可能catch 这类异常，包装为信息量更加丰富的异常抛出。

Exception 也是一种程序逻辑控制的方式，是程序健壮性的一种表现。其实，大都数异常，程序都应该有一定的相应的处理逻辑，例如，ArrayIndexOutOfBoundsException，这类异常在编码过程中应该能够被预见，并需要做出现相应的逻辑控制，有经验的程序员，在编码的过程中就已经考虑到各种异常的情况，待整个系统上线后，出现的问题相对较少，而普通的程序员往往只保证程序在Happy Case 时能够正常运行，却忽略了各种异常情况，往往是在出现问题后进行补救，导致程序在反复补救后，逻辑混乱，这也就是很多项目早期的代码质量高，经过一段时间后，代码惨不忍睹的根源。

Exception 的处理方式

什么时候需要catch Exception？什么时候需要throw 呢？这也是不会有标准答案的过程，Java 本身也没有给出标准答案，也没有指导原则。但经过无数次实践的经验后，你就能体会对异常的不同处理方式，对系统逻辑的稳定性性有着截然不同的影响，往往出现很诡异的Bug时，同时可参考的日志或其它关键丢失，导致故障不能及时解决，才会发现关键的位置异常被人为的隐藏是多么愚蠢的行为。

我在使用一个开源的框架时，时常会发现重要的异常信息被隐藏，导致花费大量的时间去跟踪代码。异常在什么时候需要throw，什么时候需要catch，原则其实很简单：

1. 异常在能够完全掌控的情况下，而且也有明确的逻辑处理时，需要catch，并进行相应的处理。同时，也需要关注外部程序是否需要感知异常，如果需要，则封装新的异常后重新throw；
2. 无法决定处理逻辑的情况下，需要将所有异常throw，让外部程序决定处理逻辑。同时，针对内部的信息含量较少的Runtime 型的异常，需要额外封装，避免在同一行代码中，无法确定哪一个对象为null。

Exception 定义

什么时候定义Exception 同样是没有任何指导原则，不同的技术框架中对异常定义的方式和方法都不太一样，毕竟每个应用系统的逻辑结构和复杂度都不太一定，我根据自身的经验整理了两个指导原则：

1. 程序需要中止，自身又无法完整的处理逻辑转折，只能由外部调用者根据异常的信息，作为合理的逻辑处理，例如：数据采集时，出现了非法的数据或字符串，采集程序是无法判断逻辑转折后，就如何处理，同时又需要明确区分非常数据，甚至需要定义出错误的类型，由外部程序决定是忽略还是终止执行，在这种情况下需要定义明确的异常，用于标识错误的类型。
2. 内部程序处理过程中出现太多异常，并且这类异常具有共同的特性（例如：ClassNotFountException, NoSuchMehtodException 等），不需要外部程序对这类异常分别处理时，需要定义一个异常用于包装内部异常，提升代码的可读性。
3. 错误信息的补充，例如上文所提到的NullPointerException，应用系统程序需要为此异常补充更完整的信息，便于外部程序或日志系统提供足够的信息，便于故障的解决；

Exception 和 RuntimeException 有什么区别，在什么场景下定义，也是一个仁者见仁，智者见智的问题，Java 没有任何指导建议，按我个人的判断，JDK中也有很多的定义也不是特别合理，例如：IndexOutOfBoundsException 应该是一个Exception， JDK 却定义为RuntimeExcption 这类错误需要明确的提醒外部程序对数组进行逻辑限制，很多应用系统在总是在出现错误后，才能主动Cache 这类异常；然而像 ClassNotFoundException 这类异常在极少数状态下才会进行逻辑处理JDK 却定义为Exception 导致很多反射类的项目的处理逻辑变得复杂，NullPointerException 也是经常出现的，但定义为RuntimeException 是合理的，可能因为JDK 程序从逻辑上根本无法捕捉NullPointerException，应该是在JVM 执行过程中才能够进行逻辑判断，具体并未研究。

经过上面的两个示例也很容易看出Exception 和RuntimeException 有什么区别，JDK 的设计应该从外部程序使用的角度进行异常设计，由于外部程序导致的异常，并且外部程序应当有逻辑处理异常状态，这类异常理应定义为Exception，而其它由于JVM 在编码期无法判断，也无法从语法层面提供解释的Exception 应该定义为RuntimeException。

结论

针对Java 异常的解读是我个人的见解，就像古诗词一样，不同人有不同的解读，相信JDK 的设计者也无法给 Java Exception 一个明确的解释和原则，只能靠历史经验的积累和不断的错误中，逐形成相对完整的理论，供后人学习。