Java中常见的异常类

在Java中，异常（Exception）是指在程序执行过程中可能出现的错误或异常情况。Java通过异常类来表示这些异常情况，异常类是从java.lang.Exception类继承的。异常类可以分为两大类：Checked异常和Unchecked异常。

1. Checked异常：检查异常
   Checked异常是在编译时被检查的异常，即在代码编译阶段就需要处理这些异常，否则无法通过编译。这些异常通常表示程序可能出现的外部影响，需要程序员进行预防或处理。

2. Unchecked异常：运行时异常
   Unchecked异常是在运行时才会被检查的异常，编译器不要求必须处理这些异常。这些异常通常表示程序内部错误或逻辑问题，应该通过代码的合理编写来避免。

在Java中，异常类形成了一个继承层级结构，java.lang.Throwable是所有异常的基类，它有两个主要的子类：java.lang.Error和java.lang.Exception。Error表示系统级别的错误，通常是不可恢复的，而Exception则是可处理的异常。

异常处理的方式包括：

• 使用try、catch、finally块来捕获和处理异常。
• 使用throws关键字声明方法可能抛出的异常，让调用者来处理。
• 创建自定义异常类，继承自Exception，以便处理特定的异常情况。

以下是一个简单的Java异常处理示例：

public class ExceptionExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            int result = divide(10, 0);
            System.out.println("Result: " + result);
        } catch (ArithmeticException e) {
            System.err.println("Error: Division by zero");
        }
    }

    public static int divide(int a, int b) {
        return a / b;
    }
}

在这个示例中，divide方法可能抛出ArithmeticException，我们通过try和catch块捕获并处理这个异常。

以下是一些常见的异常类和它们的描述：

1. NullPointerException (运行时异常)： 当尝试在一个对象引用上调用方法或访问属性，而该引用为null时抛出。

2. IllegalArgumentException (运行时异常)： 当传递给方法的参数不合法或无效时抛出，例如传递了不允许的参数值。

3. IllegalStateException (运行时异常)： 在对象的状态不适合于执行特定操作时抛出，例如在未初始化对象上调用方法。

4. ArrayIndexOutOfBoundsException (运行时异常)： 当尝试访问数组中不存在的索引时抛出。

5. ArithmeticException (运行时异常)： 在数学运算中出现错误时抛出，例如除以零。

6. ClassCastException (运行时异常)： 当试图将一个对象转换为不兼容的类类型时抛出，例如将不是子类的对象转换为某个类的实例。

7. FileNotFoundException (检查异常)： 在尝试打开一个不存在的文件时抛出。

8. IOException (检查异常)： 处理输入输出操作可能出现的异常，例如读写文件、网络通信等。

9. SQLException (检查异常)： 处理数据库访问异常。

10. InterruptedException (检查异常)： 在多线程编程中，当一个线程在等待另一个线程执行某个操作时被中断时抛出。

11. NoSuchElementException (运行时异常)： 当访问集合（如List、Set）中不存在的元素时抛出。

12. OutOfMemoryError (错误)： 在程序尝试分配更多内存而可用内存不足时抛出，通常表示程序内存泄漏或者分配不当。

13. StackOverflowError (错误)： 当递归调用层次过深，导致栈空间耗尽时抛出。

14. NumberFormatException (运行时异常)： 当字符串不能转换为数字时抛出，例如使用Integer.parseInt()方法时传递的字符串格式不正确。

简单代码示例

以下是一些Java中常见异常类的简单代码示例：

1. NullPointerException:

String str = null;
try {
    int length = str.length(); // This will throw NullPointerException
} catch (NullPointerException e) {
    System.out.println("NullPointerException caught: " + e.getMessage());
}

2. IllegalArgumentException:

int value = -5;
if (value < 0) {
    throw new IllegalArgumentException("Value must be non-negative");
}

3. ArrayIndexOutOfBoundsException:

int[] numbers = {1, 2, 3};
try {
    int value = numbers[5]; // This will throw ArrayIndexOutOfBoundsException
} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
    System.out.println("ArrayIndexOutOfBoundsException caught: " + e.getMessage());
}

4. FileNotFoundException:

try {
    FileReader fileReader = new FileReader("myfile.txt"); // This will throw FileNotFoundException
} catch (FileNotFoundException e) {
    System.out.println("FileNotFoundException caught: " + e.getMessage());
}

5. IOException:

try {
    FileInputStream inputStream = new FileInputStream("file.txt");
    // Perform I/O operations
    inputStream.close();
} catch (IOException e) {
    System.out.println("IOException caught: " + e.getMessage());
}

6. SQLException:

try {
    // Code that interacts with a database
} catch (SQLException e) {
    System.out.println("SQLException caught: " + e.getMessage());
}

7. InterruptedException:

try {
    Thread.sleep(1000); // This will throw InterruptedException if the thread is interrupted while sleeping
} catch (InterruptedException e) {
    System.out.println("InterruptedException caught: " + e.getMessage());
}

8. NumberFormatException:

String strNumber = "abc";
try {
    int number = Integer.parseInt(strNumber); // This will throw NumberFormatException
} catch (NumberFormatException e) {
    System.out.println("NumberFormatException caught: " + e.getMessage());
}