68. 抛出异常

前面只学了「接」，现在学「发」

到目前为止我们都在接异常——try...catch 把别人抛来的异常接住。

但异常总得有人抛。Integer.parseInt("abc") 抛的 NumberFormatException，就是 JDK 源码里主动抛出来的。

轮到你写方法时，发现参数不对、状态不合法，也该主动抛异常告诉调用方「这样不行」。

throw：现在就抛

throw 是一条语句，作用是立刻抛出一个异常对象。

分两步走：先创建异常实例，再用 throw 扔出去。

public class ThrowDemo {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            setAge(-5);
        } catch (IllegalArgumentException e) {
            System.out.println("捕获：" + e.getMessage());
        }
    }

    static void setAge(int age) {
        if (age < 0 || age > 150) {
            // 创建实例并抛出，通常合并成一行
            throw new IllegalArgumentException("年龄必须在 0-150 之间，收到：" + age);
        }
        System.out.println("年龄设置为 " + age);
    }
}
```java

输出：`捕获：年龄必须在 0-150 之间，收到：-5`

`throw` 后面必须跟一个 `Throwable` 类型的对象。抛 `String` 或者数字都不行，编译不过。

**`throw` 执行后，当前方法立即终止**，后面的代码一行都不会跑。这一点和 `return` 很像。

```java
static void demo() {
    System.out.println("A");
    throw new RuntimeException("停");
    // System.out.println("B"); // 编译报错：unreachable statement
}

编译器能识别出 throw 之后的代码永远执行不到，直接报「无法访问的语句」。

异常消息要写得有用

创建异常时传的那个字符串，最终会出现在日志和调用栈里。写得好不好，直接影响排查效率。

// 没用的消息
throw new IllegalArgumentException("参数错误");

// 有用的消息：说清哪个参数、什么值、期望什么
throw new IllegalArgumentException("orderId 不能为空");
throw new IllegalArgumentException("折扣率超出范围：" + rate + "，应在 0.0-1.0 之间");
```bash

> [!TIP]
> 一个好的异常消息应该让人**不看代码就知道哪里错了**。把出错的实际值带上，比任何形容词都管用。

## throws：声明我可能会抛

`throws` 是**方法签名的一部分**，写在参数列表后面，用来告诉调用方「调我可能会出这些异常」。

```java
import java.io.IOException;

public class ThrowsDemo {
    // 声明本方法可能抛出 IOException
    static void readConfig(String path) throws IOException {
        if (path == null) {
            throw new IOException("配置路径为空");
        }
        System.out.println("读取 " + path);
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            readConfig(null);
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("处理：" + e.getMessage());
        }
    }
}

一次可以声明多个，逗号隔开：

static void process() throws IOException, InterruptedException {
    // ...
}
```bash

## throw 和 throws 对比

两个词只差一个字母，作用完全不同。这是初学者最容易混的点之一。

| | `throw` | `throws` |
| --- | --- | --- |
| 是什么 | 语句 | 方法签名的修饰部分 |
| 写在哪 | 方法体内部 | 方法名和参数表之后 |
| 后面跟 | 一个异常**对象** | 一个或多个异常**类名** |
| 什么时候起作用 | 运行时，立刻抛出 | 编译期，约束调用方 |
| 数量 | 一次抛一个 | 可声明多个 |

一句话记：**`throw` 是动作，`throws` 是声明**。

```java
// throws 是声明：我可能会抛
static void demo(int n) throws IOException {
    if (n < 0) {
        throw new IOException("负数不行"); // throw 是动作：现在真抛了
    }
}

什么时候必须写 throws

规则跟第 65 章讲的受检异常一脉相承。

方法内部抛出受检异常（非 RuntimeException 分支）且不自己捕获，就必须在签名上用 throws 声明。否则编译不通过。

// 编译报错：unreported exception IOException
static void bad() {
    throw new IOException("出错");
}

// 正确：声明出去
static void good() throws IOException {
    throw new IOException("出错");
}

// 也正确：自己捕获掉
static void alsoGood() {
    try {
        throw new IOException("出错");
    } catch (IOException e) {
        System.out.println("自己处理了");
    }
}
```bash

抛出**非受检异常**（`RuntimeException` 分支）则完全不需要声明：

```java
// 不用写 throws，编译照过
static void checkAge(int age) {
    if (age < 0) {
        throw new IllegalArgumentException("年龄不能为负");
    }
}

异常沿调用栈向上传播

一个方法抛出异常后，如果自己没接住，异常会逐层往调用它的方法传，直到遇到某个 catch。

public class PropagationDemo {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            level1();
        } catch (RuntimeException e) {
            System.out.println("在 main 接住了：" + e.getMessage());
            e.printStackTrace();
        }
    }

    static void level1() {
        level2(); // 不捕获，异常穿过去
    }

    static void level2() {
        level3(); // 不捕获，异常穿过去
    }

    static void level3() {
        throw new RuntimeException("最底层出错");
    }
}
```text

输出：

```text
在 main 接住了：最底层出错
java.lang.RuntimeException: 最底层出错
    at PropagationDemo.level3(PropagationDemo.java:19)
    at PropagationDemo.level2(PropagationDemo.java:15)
    at PropagationDemo.level1(PropagationDemo.java:11)
    at PropagationDemo.main(PropagationDemo.java:4)

调用栈完整记录了传播路径。从下往上读：main 调 level1，level1 调 level2，level2 调 level3，异常在 level3 第 19 行诞生。

排查线上问题时，这份栈信息就是全部线索来源。

没人接会怎样

一路传到 main 还是没人接，JVM 会接管：打印异常栈到标准错误流，然后终止当前线程。

public class UncaughtDemo {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("开始");
        throw new IllegalStateException("没人管我");
        // 后面的代码不会执行
    }
}
```text

控制台输出：

```text
开始
Exception in thread "main" java.lang.IllegalStateException: 没人管我
    at UncaughtDemo.main(UncaughtDemo.java:4)

main 方法也可以声明 throws Exception，把所有异常交给 JVM：

public class MainThrows {
    // 写测试代码时的偷懒写法
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String content = java.nio.file.Files.readString(
                java.nio.file.Path.of("demo.txt"));
        System.out.println(content);
    }
}
```bash

省掉了 `try...catch`，代价是一出错程序直接退出。**写临时脚本或练习代码时可以，正式代码不要这么干**。

## 重写方法时的异常约束

子类重写父类方法时，`throws` 声明不能随便改。规则是：**子类不能抛出比父类更宽泛的受检异常**。

```java
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;

class Parent {
    void doWork() throws IOException {
        System.out.println("父类实现");
    }
}

class Child1 extends Parent {
    @Override
    void doWork() throws FileNotFoundException { // 子类，范围更小，允许
        System.out.println("子类实现");
    }
}

class Child2 extends Parent {
    @Override
    void doWork() { // 一个都不抛，允许
        System.out.println("子类实现");
    }
}

反过来就不行：

class BadChild extends Parent {
    @Override
    void doWork() throws Exception { // 编译报错：范围变大了
    }
}
```bash

道理很实在。多态调用时，调用方拿的可能是 `Parent` 类型的引用，它只准备了处理 `IOException` 的代码。子类要是偷偷抛出更宽泛的异常，调用方就接不住了。

**这条约束只管受检异常。非受检异常想抛多少抛多少，不受限制。**

## 什么时候该主动抛异常

三种典型场景。

**参数校验不通过。** 方法开头检查入参，不合法就抛 `IllegalArgumentException`。

```java
static double divide(int a, int b) {
    if (b == 0) {
        throw new IllegalArgumentException("除数不能为 0");
    }
    return (double) a / b;
}

对象状态不允许当前操作。 抛 IllegalStateException。

class Connection {
    private boolean open = false;

    void send(String msg) {
        if (!open) {
            throw new IllegalStateException("连接未打开，不能发送数据");
        }
        System.out.println("发送：" + msg);
    }
}
```java

**遇到不该出现的情况。** 比如 `switch` 走到了理论上不可能的分支。

```java
static String describe(int level) {
    return switch (level) {
        case 1 -> "低";
        case 2 -> "中";
        case 3 -> "高";
        default -> throw new IllegalArgumentException("未知级别：" + level);
    };
}

用 Objects 简化参数校验

java.util.Objects 里有几个现成的校验方法，比手写 if 更简洁。

import java.util.Objects;

public class ObjectsCheck {
    static void save(String name, int index, int size) {
        // null 检查：为 null 就抛 NPE，消息用第二个参数
        Objects.requireNonNull(name, "name 不能为 null");

        // 索引检查：越界抛 IndexOutOfBoundsException
        Objects.checkIndex(index, size);

        System.out.println("保存 " + name);
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            save(null, 0, 5);
        } catch (NullPointerException e) {
            System.out.println("捕获：" + e.getMessage());
        }
    }
}
```java

输出：`捕获：name 不能为 null`

`requireNonNull` 还有一个返回值版本，可以直接用在赋值语句里：

```java
public class Order {
    private final String id;

    public Order(String id) {
        // 校验 + 赋值一步到位
        this.id = Objects.requireNonNull(id, "订单号不能为空");
    }
}

别在 finally 里抛异常

第 67 章讲过 finally 会覆盖返回值，抛异常同理，而且后果更严重。

// 反面教材
static void bad() {
    try {
        throw new IllegalArgumentException("真正的错误");
    } finally {
        throw new IllegalStateException("finally 的错误"); // 把上面那个吞了
    }
}
```bash

调用方只能看到 `IllegalStateException`，真正的问题被彻底掩盖。

`finally` 里如果调用了可能抛异常的方法，要么自己捕获掉，要么改用 `try-with-resources`。

## throw null 会发生什么

一个容易被忽略的边界情况：

```java
public class ThrowNull {
    public static void main(String[] args) {
        Exception e = null;
        try {
            throw e; // 编译能过
        } catch (Exception ex) {
            System.out.println(ex.getClass().getSimpleName());
        }
    }
}

输出是 NullPointerException。

JVM 发现要抛的对象是 null，就自动抛出一个 NullPointerException 顶替。这个行为不算错，但会让人一头雾水——日志里的 NPE 跟你写的 throw 语句对不上号。

抛异常前确保对象不是 null，尤其是从方法返回值里拿异常对象的时候。

小结

throw 是语句，写在方法体里，抛出一个具体的异常对象，执行后方法立即终止。

throws 是签名的一部分，写在参数表后面，声明方法可能抛出哪些异常，主要约束受检异常。

异常没被捕获就沿调用栈逐层向上传，一直传到 main 还没人接，JVM 打印栈信息并终止线程。

重写方法时，子类的受检异常范围不能超过父类；非受检异常不受此限制。