Checked Exception 和 Unchecked Exception 的详细对比与示例说明，涵盖核心概念、继承关系、使用场景及最佳实践

一、核心区别

二、Checked Exception

1. 定义与特点

• ​​必须处理​​：在方法内抛出时，必须在方法签名中声明（throws），或在方法内部捕获（try-catch）。
• ​​可恢复性​​：通常表示外部环境问题，可通过重试、回退等操作恢复。
• ​​Java API 示例​​：IOException, SQLException, ClassNotFoundException。

2. 代码示例

(1) 文件读取（必须处理异常）

java
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import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;

public class FileProcessor {
    public void readFile(String path) throws IOException { // 声明抛出 Checked Exception
        FileReader reader = new FileReader(path);
        // 文件操作...
    }
}

// 调用方必须处理异常
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        FileProcessor processor = new FileProcessor();
        try {
            processor.readFile("test.txt");
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("文件读取失败: " + e.getMessage());
        }
    }
}

(2) 数据库连接（声明抛出）

java
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import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;

public class DatabaseConnector {
    public Connection connect() throws SQLException { // Checked Exception
        String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/mydb";
        return DriverManager.getConnection(url, "user", "password");
    }
}

// 调用方处理异常
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        DatabaseConnector connector = new DatabaseConnector();
        try {
            Connection conn = connector.connect();
        } catch (SQLException e) {
            System.out.println("数据库连接失败: " + e.getMessage());
        }
    }
}

三、Unchecked Exception

1. 定义与特点

• ​​无需强制处理​​：编译器不强制要求捕获或声明。
• ​​不可恢复性​​：通常是程序逻辑错误，需通过修复代码解决。
• ​​Java API 示例​​：NullPointerException, ArrayIndexOutOfBoundsException, ArithmeticException。

2. 代码示例

(1) 空指针异常（运行时错误）

java
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public class UserService {
    public void getUser(String name) {
        User user = findUser(name);
        System.out.println(user.getName()); // 若 user 为 null，抛出 NullPointerException
    }

    private User findUser(String name) {
        // 模拟未找到用户
        return null;
    }
}

// 调用方无需处理，但运行时会崩溃
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        UserService service = new UserService();
        service.getUser("Alice"); // 抛出 NullPointerException
    }
}

(2) 数组越界（逻辑错误）

java
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public class Calculator {
    public int divide(int a, int b) {
        return a / b; // 若 b=0，抛出 ArithmeticException
    }
}

// 调用方无需处理，但运行时崩溃
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Calculator calculator = new Calculator();
        System.out.println(calculator.divide(10, 0)); // 抛出 ArithmeticException
    }
}

四、何时使用哪种异常？

1. 使用 Checked Exception 的场景

• ​​可恢复的外部错误​​：如文件不存在、数据库连接失败。
• ​​强制调用方处理​​：确保错误不会被忽略。

java
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public void saveDataToFile(String path) throws IOException {
    // 文件操作可能失败，调用方必须处理
}

2. 使用 Unchecked Exception 的场景

• ​​编程逻辑错误​​：如参数校验失败、空指针。
• ​​无需强制处理​​：错误应由开发者自行修复。

java
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public void validateAge(int age) {
    if (age < 0) {
        throw new IllegalArgumentException("年龄不能为负数"); // Unchecked
    }
}

五、最佳实践

1. 避免过度使用 Checked Exception

• 不要将业务逻辑错误（如参数校验失败）封装为 Checked Exception。
• 示例错误用法：

  java
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  // ❌ 不推荐：参数校验应抛出 Unchecked Exception
  public void setName(String name) throws InvalidNameException {
      if (name == null) {
          throw new InvalidNameException("姓名不能为空");
      }
  }

2. 优先使用标准异常

• 使用 Java 内置异常（如 IllegalArgumentException）代替自定义 Checked Exception。

java
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public void processInput(String input) {
    if (input.isEmpty()) {
        throw new IllegalArgumentException("输入不能为空"); // 简洁且无需处理
    }
}

3. 合理自定义异常

• 当需要明确业务语义时，自定义 Unchecked Exception。

java
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// 自定义业务异常（Unchecked）
public class PaymentFailedException extends RuntimeException {
    public PaymentFailedException(String message) {
        super(message);
    }
}

// 使用
public void pay(double amount) {
    if (amount <= 0) {
        throw new PaymentFailedException("金额必须大于零");
    }
}

六、对比总结

七、实战示例：订单支付场景

java
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public class PaymentService {
    // Checked Exception：外部支付接口调用失败
    public void callPaymentAPI(double amount) throws PaymentGatewayException {
        boolean success = false; // 模拟支付接口失败
        if (!success) {
            throw new PaymentGatewayException("支付接口调用失败");
        }
    }

    // Unchecked Exception：参数校验失败
    public void validateOrder(Order order) {
        if (order.getItems().isEmpty()) {
            throw new IllegalArgumentException("订单商品不能为空");
        }
    }
}

// 调用方处理 Checked Exception
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        PaymentService service = new PaymentService();
        try {
            service.callPaymentAPI(100.0);
        } catch (PaymentGatewayException e) {
            System.out.println("支付失败: " + e.getMessage());
        }

        // Unchecked Exception 无需处理（但应避免触发）
        service.validateOrder(new Order()); // 抛出 IllegalArgumentException
    }
}

八、总结

• ​​Checked Exception​​：用于可恢复的外部错误，强制调用方处理，但需避免滥用。
• ​​Unchecked Exception​​：用于编程逻辑错误，无需强制处理，提高代码简洁性。
• ​​核心原则​​：
  • ​​不要忽略异常​​：至少记录日志或清理资源。
  • ​​避免过度设计​​：优先使用标准异常，仅在必要时自定义。
  • ​​明确语义​​：通过异常类型传递错误信息（如 InvalidInputException）。