标题：Java异常处理机制详解与实战案例
关键词：Java异常处理、try-catch、throws、自定义异常、NullPointerException
描述：本文深入讲解Java异常处理机制，包括try-catch-finally的使用、throws关键字的作用、自定义异常的实现，并通过实际代码示例演示如何优雅处理程序中的异常情况。

正文：

在Java开发中，异常处理是保证程序健壮性的核心机制。合理的异常处理能预防程序崩溃，提升用户体验。本文将系统介绍Java异常体系，并通过典型场景展示最佳实践。

一、Java异常分类

Java异常分为两大类：
1. Checked Exception（编译时异常）：必须显式处理，如IOException
2. Unchecked Exception（运行时异常）：可不处理，如NullPointerException

异常继承体系如下：

Throwable
├── Error（系统级错误）
└── Exception
    ├── RuntimeException
    └── 其他Checked Exception

二、基础异常处理方式

1. try-catch-finally基础结构

try {
    // 可能抛出异常的代码
    FileInputStream fis = new FileInputStream("test.txt");
} catch (FileNotFoundException e) {
    // 异常处理
    System.err.println("文件未找到: " + e.getMessage());
} finally {
    // 资源释放
    if (fis != null) {
        fis.close();
    }
}

关键点：
- finally块无论是否发生异常都会执行
- JDK7后推荐使用try-with-resources替代finally

2. throws声明异常

当方法内部不处理异常时，可通过throws向上传递：

public void readFile() throws IOException {
    // 方法内部不处理IO异常
}

三、进阶异常处理技巧

1. 多异常捕获（JDK7+）

try {
    // 可能抛出多种异常
} catch (NullPointerException | ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
    System.out.println("发生运行时异常: " + e.getClass());
}

2. 自定义异常实践

创建业务异常示例：

public class BalanceInsufficientException extends Exception {
    public BalanceInsufficientException(double balance) {
        super("余额不足，当前余额: " + balance);
    }
}

// 使用示例
void withdraw(double amount) throws BalanceInsufficientException {
    if (amount > balance) {
        throw new BalanceInsufficientException(balance);
    }
}

四、异常处理最佳实践

1. 精准捕获原则：避免直接捕获Exception基类
2. 异常转换：将底层异常转换为业务异常
   java catch (SQLException e) { throw new BusinessException("数据库操作失败", e); }
3. 日志记录：必须记录异常堆栈
   java catch (Exception e) { logger.error("订单处理异常", e); }

五、典型异常处理案例

案例1：空指针防御

// 传统方式
if (user != null && user.getAddress() != null) {
    String city = user.getAddress().getCity();
}

// Java8 Optional方式
Optional.ofNullable(user)
        .map(User::getAddress)
        .map(Address::getCity)
        .orElse("默认城市");

案例2：事务中的异常回滚

java @Transactional(rollbackFor = Exception.class) public void placeOrder(Order order) throws BusinessException { try { inventoryService.deductStock(order); paymentService.processPayment(order); } catch (InventoryException | PaymentException e) { throw new BusinessException("订单创建失败", e); } }

通过合理的异常处理，可以使程序在出现意外情况时仍能保持可控状态。建议在项目中建立统一的异常处理规范，这对大型系统尤为重要。