Java 中 throw 和 throws 的区别

1. 引言

本文将深入解析 Java 中两个关键异常处理关键字：throw 和 throws。它们虽然只差一个字母，但用途完全不同，稍不注意就容易踩坑。

我们将通过实际代码示例说明它们的使用场景，并总结一些生产环境中的最佳实践。目标是让你在面对异常设计时，能做出更合理的选择。

2. throw 与 throws 概述

这两个关键字都属于 Java 异常处理机制的核心部分。⚠️ 它们完全不能互换，理解其差异对写出健壮代码至关重要。

✅ throw：用于主动抛出一个异常实例，通常出现在方法体内部
✅ throws：用于方法签名中，声明该方法可能抛出的异常类型，告诉调用方“我这里可能会出问题”

异常的产生意味着程序正常流程被中断，比如用户输入非法数据、网络连接断开等。良好的异常处理机制能让系统在出错时优雅降级，而不是直接崩溃。

3. throw 的使用

throw 关键字用于在代码中显式抛出异常。它后面必须跟一个 Throwable 或其子类的实例。

来看一个经典的除零场景：

public double divide(double a, double b) {
    if (b == 0) {
        throw new ArithmeticException("除数不能为零！");
    }
    return a / b;
}

上面的例子中，当 b 为 0 时，我们主动抛出 ArithmeticException，并附带清晰的错误信息。这是最基础但也最常见的用法。

3.1 最佳实践：使用具体异常

✅ 始终优先使用最具体的异常类型。例如：

遇到数字格式错误时，应抛 NumberFormatException 而不是笼统的 IllegalArgumentException
不要直接抛 Exception，这会让调用方无法精准捕获和处理

JDK 自身也遵循这一原则。比如 Integer.valueOf(String) 方法的声明：

public static Integer valueOf(String s) throws NumberFormatException

它明确表示：如果字符串格式不对，会抛 NumberFormatException，而不是模糊地说“可能出错”。

✅ 更进一步的做法是定义自定义异常。比如我们可以创建一个专门用于除零的异常：

public class DivideByZeroException extends RuntimeException {
    public DivideByZeroException(String message) {
        super(message);
    }
}

这样调用方可以针对性地捕获 DivideByZeroException，逻辑更清晰。

3.2 异常包装（Exception Wrapping）

有时候我们不想让上层代码感知底层细节，就可以将原始异常包装成自定义异常。

先定义一个通用的数据访问异常：

public class DataAccessException extends RuntimeException {
    public DataAccessException(String message, Throwable cause) {
        super(message, cause);
    }
}

假设有一个 DAO 方法可能抛出 SQLException：

public List<String> findAll() throws SQLException {
    throw new SQLException();
}

在服务层，我们可以将其包装并重新抛出：

public void wrappingException() {
    try {
        personRepository.findAll();
    } catch (SQLException e) {
        throw new DataAccessException("数据库查询失败", e);
    }
}

✅ 这样做的好处：

上层业务代码无需了解 SQLException 这种底层细节
统一异常体系，便于集中处理
保留原始异常堆栈（通过传入 cause），便于排查问题

测试验证：

@Test
void whenSQLExceptionIsThrown_thenShouldBeRethrownWithWrappedException() {
    assertThrows(DataAccessException.class,
      () -> simpleService.wrappingException());
}

3.3 多异常捕获（multi-catch）

Java 7 引入了 multi-catch 语法，可以简化多个异常的处理：

try {
    tryCatch.execute();
} catch (ConnectionException | SocketException ex) {
    System.out.println("网络相关异常");
} catch (Exception ex) {
    System.out.println("其他异常");
}

⚠️ 注意：必须先捕获具体异常，再捕获通用异常。如果把 catch (Exception ex) 放在前面，后面的 catch 块将永远无法执行，编译器会报错。

4. throws 的使用

throws 出现在方法声明处，用于声明该方法可能抛出的异常类型。它可以声明多个异常，用逗号分隔。

例如：

public static void execute() throws SocketException, ConnectionException, Exception

调用该方法的代码必须处理这些异常，要么用 try-catch 捕获，要么继续向上抛。

4.1 受检异常 vs 非受检异常

Java 异常分为两大类，理解它们的区别是掌握 throws 的关键。

受检异常（Checked Exception）

✅ 在编译期就被检查的异常。编译器强制要求你处理，否则无法通过编译。

常见类型：

IOException
FileNotFoundException
ParseException

示例：

File file = new File("not_existing_file.txt");
try {
    FileInputStream stream = new FileInputStream(file);
} catch (FileNotFoundException e) {
    e.printStackTrace();
}

你也可以选择不处理，而是用 throws 向上抛：

private static void readFile() throws FileNotFoundException {
    File file = new File("not_existing_file.txt");
    FileInputStream stream = new FileInputStream(file);
}

⚠️ 但最终必须有人处理，否则程序会在运行时崩溃。

非受检异常（Unchecked Exception）

✅ 在运行期才抛出，编译器不强制检查。

常见类型：

NullPointerException
IllegalArgumentException
ArrayIndexOutOfBoundsException

示例：

public void runtimeNullPointerException() {
    String a = null;
    a.length(); // 运行时抛出 NullPointerException
}

测试验证：

@Test
void whenCalled_thenNullPointerExceptionIsThrown() {
    assertThrows(NullPointerException.class,
      () -> simpleService.runtimeNullPointerException());
}

✅ 关键区别总结：

类型	检查时机	是否必须处理	典型代表
受检异常	编译期	是	`IOException`
非受检异常	运行期	否	`NullPointerException`

📌 技术细节：所有 RuntimeException 和 Error 的子类都是非受检异常，其余 Throwable 子类为受检异常。

5. 总结

✅ throw 用于抛出异常实例，在方法内部使用
✅ throws 用于声明异常类型，在方法签名中使用
✅ 优先使用具体异常，必要时定义自定义异常
✅ 合理使用异常包装，隔离底层细节
✅ 区分受检与非受检异常，理解编译器的强制要求

掌握这些知识点，能让你在设计 API 时更合理地暴露异常，避免调用方“一脸懵”。

源码示例已上传至 GitHub：https://github.com/tech-tutorial/core-java-exceptions
想深入了解 Java 异常体系，推荐阅读我们的专题文章《Java 异常处理全解析》

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