В чем разница между исключением (Exception) и ошибкой (Error) в Java?

В Java, Exception и Error оба являются подклассами класса Throwable и представляют собой события, нарушающие нормальный ход выполнения программы. Однако между ними есть существенная разница в назначении и обработке.

Exception (исключение):

• Представляет собой событие, которое может произойти при выполнении программы и которое, как правило, можно и нужно обрабатывать.
• Является следствием проблем, связанных с кодом программы или внешней средой (например, неверный ввод данных, отсутствие файла).
• Делятся на два типа:
  • Checked Exceptions: Наследуются от Exception (но не от RuntimeException). Компилятор проверяет их наличие и требует явной обработки (try-catch) или декларирования (throws). Примеры: IOException, SQLException.
  • Unchecked Exceptions: Наследуются от RuntimeException или Error. Компилятор не требует их явной обработки. Обычно указывают на логические ошибки в коде. Примеры: NullPointerException, ArrayIndexOutOfBoundsException.

Error (ошибка):

• Представляет собой серьезную проблему, которая указывает на отказ на системном уровне и, как правило, не может быть восстановлена или обработана программой.
• Является следствием проблем вне контроля программы (например, исчерпание памяти JVM, сбой виртуальной машины).
• Обычно указывают на проблемы с ресурсами или виртуальной машиной Java.
• Программа не должна пытаться перехватывать и обрабатывать ошибки.
• Примеры: OutOfMemoryError, StackOverflowError, VirtualMachineError.

Таблица сравнения:

Аспект	Exception (Исключение)	Error (Ошибка)
Назначение	Проблемы, связанные с кодом программы или внешней средой	Серьезные проблемы на системном уровне
Обработка	Может и должна быть обработана программой (try-catch)	Как правило, не может быть обрабона программой
Восстановление	Возможно восстановление после обработки	Обычно невозможно восстановление
Тип проблем	Логические ошибки, проблемы ввода-вывода, сетевые ошибки	Проблемы с ресурсами, сбои JVM
Проверка компилятором	Для Checked Exceptions требуется явная обработка/декларирование	Не требуется явной обработки/декларирования
Примеры	IOException, NullPointerException, SQLException	OutOfMemoryError, StackOverflowError, LinkageError

Пример Checked Exception:

// Пример Checked Exception
import java.io.File;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;

public class CheckedExceptionExample {

    public static void main(String[] args) {
        try {
            readFile("non_existent_file.txt");
        } catch (IOException e) {
            System.err.println("Error reading file: " + e.getMessage());
        }
    }

    public static void readFile(String filename) throws IOException {
        File file = new File(filename);
        FileReader fr = new FileReader(file);
        int charCode;
        while ((charCode = fr.read()) != -1) {
            System.out.print((char) charCode);
        }
        fr.close();
    }
}

Пример Unchecked Exception:

// Пример Unchecked Exception
public class UncheckedExceptionExample {

    public static void main(String[] args) {
        String str = null;
        try {
            System.out.println(str.length()); // NullPointerException
        } catch (NullPointerException e) {
            System.err.println("Caught NullPointerException: " + e.getMessage());
        }

        int[] numbers = {1, 2, 3};
        try {
            System.out.println(numbers[10]); // ArrayIndexOutOfBoundsException
        } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
            System.err.println("Caught ArrayIndexOutOfBoundsException: " + e.getMessage());
        }
    }
}

Пример Error:

// Пример Error (Out of Memory)
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ErrorExample {

    public static void main(String[] args) {
        List<byte[]> list = new ArrayList<>();
        try {
            while (true) {
                list.add(new byte[1024 * 1024]); // Пытаемся выделить много памяти
            }
        } catch (OutOfMemoryError e) {
            System.err.println("Caught OutOfMemoryError: " + e.getMessage());
            // Дальнейшая работа программы, скорее всего, невозможна
        }
    }
}