面试题：自定义异常在Java异常类层次结构中的设计与应用

1. 基于Java异常类层次结构设计自定义异常类

继承基类：
- 如果是可恢复的异常，继承Exception类。例如，当用户输入的金额格式正确但超出了系统允许的交易限额时，这是一种业务逻辑异常，可恢复，此时自定义异常类可以继承Exception。
- 如果是不可恢复的异常，例如系统内部的严重错误（如数据库连接池耗尽且无法恢复连接），继承RuntimeException类。在金融交易系统中，这种情况相对较少，但如果发生可能导致系统崩溃，此时继承RuntimeException。
示例代码：

// 可恢复的自定义异常
public class TransactionLimitExceededException extends Exception {
    public TransactionLimitExceededException(String message) {
        super(message);
    }
}

// 不可恢复的自定义异常
public class DatabaseConnectionPoolExhaustedException extends RuntimeException {
    public DatabaseConnectionPoolExhaustedException(String message) {
        super(message);
    }
}

2. 合理地重写相关方法

重写toString()方法：提供关于异常的简洁描述，包括异常类型和关键信息。例如在TransactionLimitExceededException中：

@Override
public String toString() {
    return "TransactionLimitExceededException: " + getMessage();
}

重写printStackTrace()方法：在需要对异常堆栈信息进行特殊处理时重写。比如在金融交易系统中，可能希望将异常堆栈信息记录到特定的日志文件中，并添加额外的上下文信息（如交易ID）。

@Override
public void printStackTrace() {
    System.err.println("Transaction ID: " + transactionId); // 假设存在交易ID
    super.printStackTrace();
}

3. 在整个系统中有效地使用和管理这些自定义异常

抛出异常：在业务逻辑方法中，当特定条件触发异常时抛出。例如在处理交易金额的方法中：

public void processTransaction(double amount) throws TransactionLimitExceededException {
    if (amount > transactionLimit) {
        throw new TransactionLimitExceededException("Transaction amount exceeds the limit.");
    }
    // 正常交易处理逻辑
}

捕获异常：在调用可能抛出异常的方法处进行捕获。在金融交易系统的交易处理模块中：

try {
    processTransaction(transactionAmount);
} catch (TransactionLimitExceededException e) {
    // 记录异常日志
    logger.error("Transaction limit exceeded", e);
    // 向用户显示友好的错误提示
    displayErrorMessage("交易金额超过限制，请调整金额后重试。");
}

异常传播：如果当前方法无法处理异常，可以将其向上传播给调用者。例如一个底层的数据访问方法抛出DatabaseConnectionPoolExhaustedException，上层的业务逻辑方法可能无法处理，直接向上抛给应用的顶层异常处理模块。

public void dataAccessMethod() throws DatabaseConnectionPoolExhaustedException {
    // 数据库操作代码，可能抛出异常
    if (connectionPool.isEmpty()) {
        throw new DatabaseConnectionPoolExhaustedException("数据库连接池耗尽");
    }
}

public void businessLogicMethod() throws DatabaseConnectionPoolExhaustedException {
    dataAccessMethod();
}

集中异常处理：可以使用try - catch - finally块在关键位置（如Servlet过滤器、Spring AOP切面等）对整个系统的异常进行统一处理，记录日志、返回统一格式的错误响应等。例如在Spring Boot应用中，可以通过@ControllerAdvice注解实现全局异常处理：

@ControllerAdvice
public class GlobalExceptionHandler {
    @ExceptionHandler(TransactionLimitExceededException.class)
    public ResponseEntity<String> handleTransactionLimitExceededException(TransactionLimitExceededException e) {
        // 记录日志
        logger.error("Transaction limit exceeded", e);
        return ResponseEntity.status(HttpStatus.BAD_REQUEST).body("交易金额超过限制，请调整金额后重试。");
    }

    @ExceptionHandler(DatabaseConnectionPoolExhaustedException.class)
    public ResponseEntity<String> handleDatabaseConnectionPoolExhaustedException(DatabaseConnectionPoolExhaustedException e) {
        // 记录日志
        logger.error("Database connection pool exhausted", e);
        return ResponseEntity.status(HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR).body("系统繁忙，请稍后重试。");
    }
}

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面试题：自定义异常在Java异常类层次结构中的设计与应用

知识考点

面试题答案

1. 基于Java异常类层次结构设计自定义异常类

2. 合理地重写相关方法

3. 在整个系统中有效地使用和管理这些自定义异常