異常處理的一些經(jīng)驗總結(jié)

這篇文章主要是對Java異常選擇和使用中的一些誤區(qū)的總結(jié)和歸納，希望各位讀者能夠熟練掌握異常處理的一些注意點(diǎn)和原則。只有處理好了異常，才能提升開發(fā)人員的基本素養(yǎng)，提高系統(tǒng)的健壯性，提升用戶體驗，提高產(chǎn)品的價值。廢話少說，直接看：

誤區(qū)一、異常的選擇

這張圖描述了異常的結(jié)構(gòu)，其實我們都知道異常分檢測異常和非檢測異常，但是在實際中又混淆了這兩種異常的應(yīng)用。由于非檢測異常使用方便，很多開發(fā)人員就認(rèn)為檢測異常沒什么用處。其實異常的應(yīng)用情景可以概括為以下：

1.調(diào)用代碼不能繼續(xù)執(zhí)行，需要立即終止。出現(xiàn)這種情況的可能性太多太多，例如服務(wù)器連接不上、參數(shù)不正確等。這些時候都適用非檢測異常，不需要調(diào)用代碼的顯式捕捉和處理，而且代碼簡潔明了。

2.調(diào)用代碼需要進(jìn)一步處理和恢復(fù)。假如將 SQLException 定義為非檢測異常，這樣操作數(shù)據(jù)時開發(fā)人員理所當(dāng)然的認(rèn)為 SQLException 不需要調(diào)用代碼的顯式捕捉和處理，進(jìn)而會導(dǎo)致嚴(yán)重的 Connection 不關(guān)閉、Transaction 不回滾、DB 中出現(xiàn)臟數(shù)據(jù)等情況，正因為 SQLException 定義為檢測異常，才會驅(qū)使開發(fā)人員去顯式捕捉，并且在代碼產(chǎn)生異常后清理資源。當(dāng)然清理資源后，可以繼續(xù)拋出非檢測異常，阻止程序的執(zhí)行。根據(jù)觀察和理解，檢測異常大多可以應(yīng)用于工具類中。

誤區(qū)二、將異常直接顯示在頁面或客戶端。

將異常直接打印在客戶端的例子屢見不鮮，以 JSP 為例，一旦代碼運(yùn)行出現(xiàn)異常，默認(rèn)情況下容器將異常堆棧信息直接打印在頁面上。其實從客戶角度來說，任何異常都沒有實際意義，絕大多數(shù)的客戶也根本看不懂異常信息，軟件開發(fā)也要盡量避免將異常直接呈現(xiàn)給用戶。

package com.ibm.dw.sample.exception;
/**
 * 自定義 RuntimeException
 * 添加錯誤代碼屬性
 */
public class RuntimeException extends java.lang.RuntimeException { 
   //默認(rèn)錯誤代碼 
  public static final Integer GENERIC = 1000000; 
  //錯誤代碼
  private Integer errorCode; 
   public RuntimeException(Integer errorCode, Throwable cause) {
      this(errorCode, null, cause);
   }
   public RuntimeException(String message, Throwable cause) {
      //利用通用錯誤代碼
      this(GENERIC, message, cause);
   }
   public RuntimeException(Integer errorCode, String message, Throwable cause) {
      super(message, cause);
      this.errorCode = errorCode;
   }
   public Integer getErrorCode() {
      return errorCode;
   } 
}

正如示例代碼所示，在異常中引入錯誤代碼，一旦出現(xiàn)異常，我們只要將異常的錯誤代碼呈現(xiàn)給用戶，或者將錯誤代碼轉(zhuǎn)換成更通俗易懂的提示。其實這里的錯誤代碼還包含另外一個功能，開發(fā)人員亦可以根據(jù)錯誤代碼準(zhǔn)確的知道了發(fā)生了什么類型異常。

誤區(qū)三、對代碼層次結(jié)構(gòu)的污染

我們經(jīng)常將代碼分 Service、Business Logic、DAO 等不同的層次結(jié)構(gòu)，DAO 層中會包含拋出異常的方法，如下所示：

public Customer retrieveCustomerById(Long id) throw SQLException {
 //根據(jù) ID 查詢數(shù)據(jù)庫
}

上面這段代碼咋一看沒什么問題，但是從設(shè)計耦合角度仔細(xì)考慮一下，這里的 SQLException 污染到了上層調(diào)用代碼，調(diào)用層需要顯式的利用 try-catch 捕捉，或者向更上層次進(jìn)一步拋出。根據(jù)設(shè)計隔離原則，我們可以適當(dāng)修改成：

public Customer retrieveCustomerById(Long id) {
   try{
      //根據(jù) ID 查詢數(shù)據(jù)庫
   }catch(SQLException e){
      //利用非檢測異常封裝檢測異常，降低層次耦合
      throw new RuntimeException(SQLErrorCode, e);
   }finally{
      //關(guān)閉連接，清理資源
   }
}`alert("Hello CSDN");`

誤區(qū)四、忽略異常

如下異常處理只是將異常輸出到控制臺，沒有任何意義。而且這里出現(xiàn)了異常并沒有中斷程序，進(jìn)而調(diào)用代碼繼續(xù)執(zhí)行，導(dǎo)致更多的異常。

public void retrieveObjectById(Long id){
  try{
    //..some code that throws SQLException
  }catch(SQLException ex){
   /**
    *了解的人都知道，這里的異常打印毫無意義，僅僅是將錯誤堆棧輸出到控制臺。
    * 而在 Production 環(huán)境中，需要將錯誤堆棧輸出到日志。
    * 而且這里 catch 處理之后程序繼續(xù)執(zhí)行，會導(dǎo)致進(jìn)一步的問題*/
 
     ex.printStacktrace();
   }
}

可以重構(gòu)成：

public void retrieveObjectById(Long id){
 try{
  //..some code that throws SQLException
 }
 catch(SQLException ex){
  throw new RuntimeException(“Exception in retieveObjectById”, ex);
 }
 finally{
  //clean up resultset, statement, connection etc
 }
}

這個誤區(qū)比較基本，一般情況下都不會犯此低級錯誤。

誤區(qū)五、將異常包含在循環(huán)語句塊中

如下代碼所示，異常包含在for循環(huán)語句塊中。

for(int i=0; i<100; i++){
  try{
  }catch(XXXException e){
     //….
  }
}

我們都知道異常處理占用系統(tǒng)資源。一看，大家都認(rèn)為不會犯這樣的錯誤。換個角度，類A中執(zhí)行了一段循環(huán)，循環(huán)中調(diào)用了B類的方法，B類中被調(diào)用的方法卻又包含try-catch這樣的語句塊。褪去類的層次結(jié)構(gòu)，代碼和上面如出一轍。

誤區(qū)六、利用Exception捕捉所有潛在的異常

一段方法執(zhí)行過程中拋出了幾個不同類型的異常，為了代碼簡潔，利用基類Exception捕捉所有潛在的異常，如下例所示：

public void retrieveObjectById(Long id){
  try{
    //…拋出 IOException 的代碼調(diào)用
    //…拋出 SQLException 的代碼調(diào)用
  }catch(Exception e){
    //這里利用基類 Exception 捕捉的所有潛在的異常，如果多個層次這樣捕捉，會丟失原始異常的有效信息
    throw new RuntimeException(“Exception in retieveObjectById”, e);
  }
}

可以重構(gòu)成

public void retrieveObjectById(Long id){
  try{
    //..some code that throws RuntimeException, IOException, SQLException
  }catch(IOException e){
    //僅僅捕捉 IOException
    throw new RuntimeException(/*指定這里 IOException 對應(yīng)的錯誤代碼*/code,“Exception in retieveObjectById”, e);
  }catch(SQLException e){
    //僅僅捕捉 SQLException
    throw new RuntimeException(/*指定這里 SQLException 對應(yīng)的錯誤代碼*/code,“Exception in retieveObjectById”, e);
  }
}

誤區(qū)七、多層次封裝拋出非檢測異常

如果我們一直堅持不同類型的異常一定用不同的捕捉語句，那大部分例子可以繞過這一節(jié)了。但是如果僅僅一段代碼調(diào)用會拋出一種以上的異常時，很多時候沒有必要每個不同類型的 Exception 寫一段 catch 語句，對于開發(fā)來說，任何一種異常都足夠說明了程序的具體問題。

try{
  //可能拋出 RuntimeException、IOExeption 或者其它；
  //注意這里和誤區(qū)六的區(qū)別，這里是一段代碼拋出多種異常。以上是多段代碼，各自拋出不同的異常
}catch(Exception e){
  //一如既往的將 Exception 轉(zhuǎn)換成 RuntimeException，但是這里的 e 其實是 RuntimeException 的實例，已經(jīng)在前段代碼中封裝過
  throw new RuntimeException(/**/code, /**/, e);
}

如果我們?nèi)缟侠?，將所有的Exception再轉(zhuǎn)換成RuntimeException，那么當(dāng)Exception的類型已經(jīng)是RuntimeException時，我們又做了一次封裝。將RuntimeException又重新封裝了一次，進(jìn)而丟失了原有的RuntimeException攜帶的有效信息。

解決辦法是我們可以在RuntimeException類中添加相關(guān)的檢查，確認(rèn)參數(shù)Throwable不是RuntimeException的實例。如果是，將拷貝相應(yīng)的屬性到新建的實例上?；蛘哂貌煌腸atch語句塊捕捉RuntimeException和其它的Exception。個人偏好方式一，好處不言而喻。

誤區(qū)八、多層次打印異常

我們先看一下下面的例子，定義了2個類A和B。其中A類中調(diào)用了B類的代碼，并且A類和B類中都捕捉打印了異常。

public class A {
 private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(A.class);
 public void process(){
   try{
   //實例化 B 類，可以換成其它注入等方式
   B b = new B();
   b.process();
   //other code might cause exception
  } catch(XXXException e){
    //如果 B 類 process 方法拋出異常，異常會在 B 類中被打印，在這里也會被打印，從而會打印 2 次
    logger.error(e);
    throw new RuntimeException(/* 錯誤代碼 */ errorCode, /*異常信息*/msg, e);
    }
  }
}
public class B{
 private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(B.class);
  public void process(){
    try{
      //可能拋出異常的代碼
    }
    catch(XXXException e){
      logger.error(e);
      throw new RuntimeException(/* 錯誤代碼 */ errorCode, /*異常信息*/msg, e);
    }
 }
}

同一段異常會被打印2次。如果層次再復(fù)雜一點(diǎn)，不去考慮打印日志消耗的系統(tǒng)性能，僅僅在異常日志中去定位異常具體的問題已經(jīng)夠頭疼的了。

其實打印日志只需要在代碼的最外層捕捉打印就可以了，異常打印也可以寫成AOP，織入到框架的最外層。

誤區(qū)九、異常包含的信息不能充分定位問題

異常不僅要能夠讓開發(fā)人員知道哪里出了問題，更多時候開發(fā)人員還需要知道是什么原因?qū)е碌膯栴}，我們知道java.lang.Exception有字符串類型參數(shù)的構(gòu)造方法，這個字符串可以自定義成通俗易懂的提示信息。

簡單的自定義信息開發(fā)人員只能知道哪里出現(xiàn)了異常，但是很多的情況下，開發(fā)人員更需要知道是什么參數(shù)導(dǎo)致了這樣的異常。這個時候我們就需要將方法調(diào)用的參數(shù)信息追加到自定義信息中。下例只列舉了一個參數(shù)的情況，多個參數(shù)的情況下，可以單獨(dú)寫一個工具類組織這樣的字符串。

public void retieveObjectById(Long id){
  try{
    //..some code that throws SQLException
  }catch(SQLException ex){
    //將參數(shù)信息添加到異常信息中
    throw new RuntimeException(“Exception in retieveObjectById with Object Id :”+ id, ex);
  }
}

誤區(qū)十、不能預(yù)知潛在的異常

在寫代碼的過程中，由于對調(diào)用代碼缺乏深層次的了解，不能準(zhǔn)確判斷是否調(diào)用的代碼會產(chǎn)生異常，因而忽略處理。在產(chǎn)生了ProductionBug之后才想起來應(yīng)該在某段代碼處添加異常補(bǔ)捉，甚至不能準(zhǔn)確指出出現(xiàn)異常的原因。這就需要開發(fā)人員不僅知道自己在做什么，而且要去盡可能的知道別人做了什么，可能會導(dǎo)致什么結(jié)果，從全局去考慮整個應(yīng)用程序的處理過程。這些思想會影響我們對代碼的編寫和處理。

誤區(qū)十一、混用多種第三方日志庫

現(xiàn)如今Java第三方日志庫的種類越來越多，一個大項目中會引入各種各樣的框架，而這些框架又會依賴不同的日志庫的實現(xiàn)。最麻煩的問題倒不是引入所有需要的這些日志庫，問題在于引入的這些日志庫之間本身不兼容。如果在項目初期可能還好解決，可以把所有代碼中的日志庫根據(jù)需要重新引入一遍，或者換一套框架。但這樣的成本不是每個項目都承受的起的，而且越是隨著項目的進(jìn)行，這種風(fēng)險就越大。

怎么樣才能有效的避免類似的問題發(fā)生呢，現(xiàn)在的大多數(shù)框架已經(jīng)考慮到了類似的問題，可以通過配置Properties或xml文件、參數(shù)或者運(yùn)行時掃描Lib庫中的日志實現(xiàn)類，真正在應(yīng)用程序運(yùn)行時才確定具體應(yīng)用哪個特定的日志庫。

其實根據(jù)不需要多層次打印日志那條原則，我們就可以簡化很多原本調(diào)用日志打印代碼的類。很多情況下，我們可以利用攔截器或者過濾器實現(xiàn)日志的打印，降低代碼維護(hù)、遷移的成本。

總結(jié)

以上就是本文關(guān)于Java異常區(qū)分和處理的一些經(jīng)驗分享的全部內(nèi)容，希望對大家有所幫助。

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