Расскажи про иерархию исключений

Иерархия исключений в Java — это дерево наследования классов, корнем которого является класс Throwable, разделяющийся на два основных подкласса: Error и Exception. Эта структура позволяет единообразно обрабатывать ошибки и исключительные ситуации, различая фатальные проблемы виртуальной машины и ошибки, которые приложение может предвидеть и обработать.

Как это работает

Класс Throwable — базовый для всех исключений и ошибок. Он содержит ключевые методы: getMessage() для получения сообщения, getCause() для доступа к причине исключения, printStackTrace() для вывода стека вызовов, а также методы для подавления исключений (addSuppressed(), getSuppressed()). От Throwable наследуются два класса:

• Error — представляет серьёзные проблемы, возникающие на уровне JVM или системных ресурсов. Примеры: OutOfMemoryError, StackOverflowError. Такие ошибки обычно не обрабатываются приложением, так как восстановление невозможно или нецелесообразно.
• Exception — описывает исключительные ситуации, с которыми программа может справиться. В свою очередь делится на проверяемые и непроверяемые исключения.

Проверяемые и непроверяемые исключения

Проверяемые исключения (checked exceptions) — это подклассы Exception, кроме RuntimeException и его наследников. Компилятор требует их обязательной обработки: либо в блоке try-catch, либо объявлением в сигнатуре метода через throws. Они сигнализируют о внешних условиях, которые программа может предвидеть, например, ошибки ввода-вывода или отсутствие класса. Примеры: IOException, FileNotFoundException, ClassNotFoundException.

Непроверяемые исключения (unchecked exceptions) — это RuntimeException и его подклассы, а также Error. Они возникают из-за ошибок программирования или некорректных данных, например, NullPointerException, ClassCastException, ArrayIndexOutOfBoundsException. Обработка таких исключений не обязательна: компилятор не требует ни try-catch, ни throws.

Пример

import java.io.*;

public class ExceptionHierarchyExample {
    public static void main(String[] args) {
        // Проверяемое исключение: обязаны обработать или объявить throws
        try {
            readFile("data.txt");
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("Ошибка ввода-вывода: " + e.getMessage());
        }

        // Непроверяемое исключение: можно не обрабатывать
        String s = null;
        if (s.length() > 0) { // NullPointerException
            System.out.println(s);
        }
    }

    static void readFile(String path) throws IOException {
        FileReader reader = new FileReader(path);
        reader.close();
    }
}

Подводные камни

• Не перехватывайте Error — это не даст приложению корректно завершиться при серьёзных сбоях, например, при нехватке памяти.
• Проверяемые исключения могут загромождать код, если злоупотреблять throws или catch без реальной обработки.
• Собственные исключения обычно наследуют от Exception (если они проверяемые) или от RuntimeException (если непроверяемые). Выбор зависит от того, должна ли вызывающая сторона быть обязана их обрабатывать.
• Не используйте исключения для управления нормальным потоком выполнения — это снижает производительность и читаемость.

Когда использовать

• Проверяемые исключения — для ситуаций, которые вызывающий код обязан предусмотреть: ошибки ввода-вывода, отсутствие файлов, проблемы с сетью.
• Непроверяемые — для ошибок программирования (некорректные аргументы, нарушение контракта) и внутренних состояний, которые не должны возникать при корректной работе.
• Error — не обрабатывайте, но учитывайте при проектировании надёжных систем (например, логируйте и завершайте работу).

Коротко

• Корень иерархии — Throwable, от него наследуются Error и Exception.
• Error — фатальные проблемы JVM, не обрабатываются.
• Exception делится на проверяемые (обязательны try-catch или throws) и непроверяемые (RuntimeException, не обязательны).
• Проверяемые — IOException, ClassNotFoundException; непроверяемые — NullPointerException, ClassCastException.