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在Java中，异常（Exception）是一种在程序运行过程中出现的不正常情况。异常机制提供了一种从错误中恢复的途径。异常分为两大类：检查异常（Checked Exception）和运行时异常（Runtime Exception）。此外，还有错误（Error），尽管它们在语义上和异常类似，但它们表示系统级的异常情况。

1. 异常分类

检查异常（Checked Exception）

这些异常在编译时由编译器检查。如果方法抛出一个检查异常，必须要么捕获它（使用 try-catch 块），要么在方法签名中声明抛出它（使用 throws 关键字）。

常见的检查异常类：

• IOException
• SQLException
• ClassNotFoundException
• FileNotFoundException

运行时异常（Runtime Exception）

这些异常在编译时不进行检查，只有在运行时抛出。这些异常通常是程序逻辑错误导致的，例如非法参数传递给方法等。

常见的运行时异常类：

• NullPointerException
• ArrayIndexOutOfBoundsException
• ArithmeticException
• IllegalArgumentException
• ClassCastException

错误（Error）

这些是由Java虚拟机（JVM）抛出的严重错误，程序无法处理或恢复。例如，内存溢出（OutOfMemoryError）。错误通常表示系统级别的问题，程序不应该试图捕获这些错误。

常见的错误类：

• OutOfMemoryError
• StackOverflowError
• VirtualMachineError
• AssertionError

2. 异常类结构

在Java中，所有的异常类都继承自 java.lang.Throwable。Throwable类有两个重要的子类：Error 和 Exception。其中，Exception 又进一步分为 RuntimeException 和其他检查异常。

异常类层次结构：

java.lang.Object└── java.lang.Throwable├── java.lang.Error└── java.lang.Exception├── java.lang.RuntimeException└── 其他检查异常

3. 常见异常类

检查异常类（Checked Exception Classes）：

• java.io.IOException：IO操作失败或中断。
• java.sql.SQLException：数据库访问错误。
• java.lang.ClassNotFoundException：无法找到指定的类。
• java.io.FileNotFoundException：尝试打开的文件不存在。

运行时异常类（Runtime Exception Classes）：

• java.lang.NullPointerException：调用了空对象的属性或方法。
• java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException：数组下标越界。
• java.lang.ArithmeticException：算术运算错误，如被零除。
• java.lang.IllegalArgumentException：非法参数。
• java.lang.ClassCastException：对象无法强制转换到指定的类型。

错误类（Error Classes）：

• java.lang.OutOfMemoryError：JVM没有足够的内存。
• java.lang.StackOverflowError：方法调用栈溢出。
• java.lang.VirtualMachineError：虚拟机发生内部错误。
• java.lang.AssertionError：断言失败。

4. 自定义异常

有时候，标准的异常类不能完全描述问题，这时可以创建自定义异常类。自定义异常类通常继承自 Exception 或 RuntimeException。

自定义检查异常示例：

public class CustomCheckedException extends Exception {public CustomCheckedException(String message) {super(message);}
}

自定义运行时异常示例：

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

5. 异常处理示例

捕获和处理异常：

public class ExceptionHandlingExample {public static void main(String[] args) {try {// 可能抛出检查异常的方法checkedExceptionMethod();} catch (CustomCheckedException e) {System.out.println("Caught custom checked exception: " + e.getMessage());}try {// 可能抛出运行时异常的方法runtimeExceptionMethod();} catch (CustomRuntimeException e) {System.out.println("Caught custom runtime exception: " + e.getMessage());}}public static void checkedExceptionMethod() throws CustomCheckedException {throw new CustomCheckedException("This is a custom checked exception");}public static void runtimeExceptionMethod() {throw new CustomRuntimeException("This is a custom runtime exception");}
}

总结

• 检查异常需要在编译时处理或声明，表示可以预期的异常情况。
• 运行时异常通常是编程错误，只有在运行时才会发现，不需要在编译时处理。
• 错误是严重的系统级问题，程序不应尝试处理。
• 可以通过继承 Exception 或 RuntimeException 创建自定义异常类，以更好地描述特定的异常情况。