面试题：Java异常类层次结构中常见的运行时异常有哪些及应用场景

Question

请列举出至少3种Java异常类层次结构中属于运行时异常（RuntimeException及其子类）的异常，并分别简述它们通常在什么编程场景下会被抛出。

Answer 1

• NullPointerException：
  • 场景：当程序试图访问一个空对象的成员变量、调用空对象的方法，或者在需要对象的地方使用了null值时抛出。例如，调用一个未初始化的对象的方法，如String s = null; int length = s.length();，这里s为null，调用length()方法就会抛出该异常。
• IndexOutOfBoundsException：
  • 场景：它是一个更通用的越界异常类，其子类ArrayIndexOutOfBoundsException用于访问数组时索引超出范围，比如int[] arr = new int[5]; int value = arr[10];，数组arr合法索引范围是0到4，访问arr[10]就会抛出此异常；StringIndexOutOfBoundsException用于对字符串操作时索引超出范围，例如String str = "hello"; char c = str.charAt(10);，字符串str长度为5，合法索引是0到4，访问str.charAt(10)就会抛出该异常。
• ClassCastException：
  • 场景：当试图将一个对象强制转换为不兼容的类型时抛出。例如，有两个类Dog和Cat继承自Animal，如果Animal animal = new Dog(); Cat cat = (Cat) animal;，这里将Dog类型对象强制转换为Cat类型，由于Dog对象本质不是Cat类型，就会抛出ClassCastException。
• ArithmeticException：
  • 场景：在进行算术运算时出现错误的情况下抛出。最常见的是除数为零的情况，如int result = 10 / 0;，整数除法中除数不能为零，这种情况下就会抛出此异常。