Java中异常Exception和捕获以及自定义异常详解

Java中的异常是指程序中发生的错误，这些错误分为两种：一种是编译时异常，一种是运行时异常。在Java中，异常通过Exception类来处理。本文将详细介绍Java中异常Exception以及Java中如何捕获和处理异常，并提供两个示例帮助理解。

Exception类

Exception类是Java中所有异常类的基类，在Java中，异常类被组织成了一个继承体系，Exception类是这个继承体系的顶层类，在Exception类的下面分别有两个分支：RuntimeException和IOException。其中RuntimeException和其子类为运行时异常，IOException及其子类为编译时异常。

在Java中，如果没有做任何异常处理，程序会直接停止运行并输出错误信息。因此，很重要的一项任务是捕获和处理异常。

异常的捕获

捕获异常的语法：

try {
   //代码块
} catch (ExceptionType e) {
   //catch块
} finally {
   //finally块
}

其中，try块中包含需要捕获异常的代码，catch块中处理捕获到的异常，finally块中的代码无论try块中是否抛出异常，都会被执行。

还可以使用多个catch块来捕获不同类型的异常，语法如下：

try {
   //代码块
} catch (ExceptionType1 e1) {
   //catch块
} catch (ExceptionType2 e2) {
   //catch块
} finally {
   //finally块
}

如果有多个catch块，程序将首先检查第一个catch块是否捕获到异常，如果没有，则会检查第二个catch块，以此类推。

自定义异常

除了从Exception类派生出新的异常类之外，Java还允许用户创建自己的异常类。自定义异常类需要继承Exception或其子类，并实现父类的构造方法。通常建议添加一个没有参数的构造方法，使异常类同样可以像其它Exception类一样使用.

自定义异常类的示例：

class MyException extends Exception{
    public MyException(){
        super();
    }

    public MyException(String message){
        super(message);
    }
}

在上面的示例中，异常类MyException继承于Exception类，并实现了两个构造方法，使得可以自定义异常信息。

下面给出两个使用异常类的示例：

1. 运行时异常的示例

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

public class TestRunTimeException {
   private static double divide(double a, double b){
      if(b == 0.0){
         throw new NumberNullException("The second value cannot be 0!");
      }
      return a / b;
   }

   public static void main(String[] args) {
      try{
         double result = divide(4.0, 0.0);
      }catch(NumberNullException e){
         System.out.println(e.getMessage());
         e.printStackTrace();
      }
   }
}

在上面的示例中，定义了一个叫做NumberNullException的自定义异常，该异常继承于RuntimeException类。在divide函数中，如果第二个参数b等于0，则会抛出数学异常。在主函数中，通过try-catch块来捕获该异常，并输出相应的错误信息。

1. 编译时异常的示例

public class MyFileReader{
   public String readFile(String fileName) throws IOException{
      FileReader fileReader = new FileReader(fileName);
      BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(fileReader);
      StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();
      String line;

      while((line = bufferedReader.readLine()) != null){
         stringBuffer.append(line);
         stringBuffer.append("\n");
      }

      fileReader.close();
      bufferedReader.close();

      return stringBuffer.toString();
   }

   public void writeFile(String data, String fileName) throws IOException{
      FileWriter fileWriter = new FileWriter(fileName);
      BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(fileWriter);

      bufferedWriter.write(data);

      bufferedWriter.close();
      fileWriter.close();
   }
}

public class TestCompileTimeException {
   public static void main(String[] args){
      MyFileReader fileReader = new MyFileReader();

      try {
         String content = fileReader.readFile("example.txt");
         fileReader.writeFile(content,"output.txt");
      } catch (IOException e) {
         e.printStackTrace();
      }
   }
}

在上面的示例中，自定义了一个类叫做MyFileReader，在MyFileReader类中定义了读取和写入文件的方法。在main函数中，通过创建MyFileReader类的对象，调用该对象内的方法完成文件操作，我们对该操作进行了异常处理。在try块中，我们调用readFile方法并将返回值存入变量content，如果该方法的执行中有文件读取错误，则会抛出IOException异常，在catch块中，我们将该异常捕获并进行处理。

通过以上两个示例，我们可以更好地理解异常Exception和捕获以及自定义异常的相关知识。