詳解Java如何優(yōu)雅的實現(xiàn)異常捕獲

更新時間：2023年09月08日 14:57:55 作者：烽火戲諸諸諸侯

在一個優(yōu)秀的項目中一定少不了對程序流程良好的異常捕獲與日志打印,所以本文主要為大家介紹了如何優(yōu)雅的實現(xiàn)異常捕獲與日志打印輸出,有需要的可以參考下

一、異常捕獲

1. 處理方式

程序異常是開發(fā)時不可避免的，很多時候我們需要針對不同異常進行不同的處理，最常用的就是try{} catch(){}語句，這里主要說明一下兩種常見異常處理的異同。

堆棧打印

當用 printStackTrace() 處理異常時，當程序出現(xiàn)異常將會在控制臺打印異常信息，然后繼續(xù)執(zhí)行之后的代碼。

public void Exception1Demo() {
    try {
        Integer.parseInt("abc");
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace()
    }
    // 打印正常輸出
    System.out.println("This is will show.");
}

異常拋出

通過 throw new xxxException() 則會將異常信息根據(jù)調(diào)用層級逐層向上拋出，程序?qū)⒃诋惓Ｌ幹袛?，不會繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)代碼。

public void Exception2Demo() {
    try {
        Integer.parseInt("abc");
    } catch (Exception e) {
        throw new IllegalArgumentException();
    }
    // 打印不會被輸出
    System.out.println("This is will not show.");
}

2. 捕獲示例

在上一點中介紹了兩種捕獲異常的處理方式，那在實際的程序開發(fā)中應(yīng)該如何進行選擇呢？

最常見的一種規(guī)范即底層異常永遠向上拋出，由最頂層統(tǒng)一處理。如下示例中 demo() 調(diào)用了 task() 方法，相對而言 task() 更為底層因此其捕獲異常時通過 throw 關(guān)鍵字向上拋出，而 demo() 為最頂層則可以通過 printStackTrace() 打印異常堆棧，當然也可以選擇繼續(xù)拋出由系統(tǒng)處理異常。

@Test
public void demo() {
    try {
        task();
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}
private void task() {
    try {
        Integer.parseInt("abc");
    } catch (Exception e) {
        throw new RuntimeException(e);
    }
}

但如果將上述示例的 task() 方法中捕獲異常替換為 e.printStackTrace(); 則 demo() 在調(diào)用 task() 時將無法捕獲到程序異常，從而導致代碼的執(zhí)行順序可能將與我們設(shè)想的有所偏差。

當然還有一種情景是需要執(zhí)行批量操作，但是我們又想每一批之間可以互不影響，此時底層模塊也可以選擇不向上拋出異常。

稍微修改一下上述的 task() 方法為如下，這里通過 continue 跳過，替換為 e.printStackTrace() 效果一致。

private void task() {
    for(int i = 0; i < 5; i++) {
        try {
            Integer.parseInt("abc");
        } catch (Exception e) {
            // 不拋出異常，繼續(xù)下一循環(huán)
            continue;
        }
    }
}

3. 自定義異常

自定義異常類十分簡單，只需繼承 RuntimeException ，并編寫相應(yīng)的構(gòu)造方法即可，使用方法同上。

public class BaseException extends RuntimeException {
    public BaseException() {
        super();
    }
    public BaseException(String message, Throwable cause) {
        super(message, cause);
    }
    public BaseException(String message) {
        super(message);
    }
    public BaseException(Throwable cause) {
        super(cause);
    }
}

4. 斷言處理

在 JDK 1.4 中引入斷言語法更簡潔的實現(xiàn)異常拋出，在 try catch 中是無法預(yù)判異常環(huán)節(jié)從而用其實現(xiàn)捕獲，斷言則更多的用于條件判斷。

即通過斷言用于判斷是否滿足先決條件，若否則在該處拋出異常，若是則正常執(zhí)行后續(xù)代碼，下面通過示例說明。

assert

通過 assert 可實現(xiàn)更便捷的數(shù)據(jù)合法性驗證，其基本語法如下，當表達式 <expression> 返回值為 false 時將拋出一個異常，通過 <message> 定義異常信息提示。

assert <expression> : <message>;

下面通過一個具體示例演示效果，兩個示例的作用效果相同，除了拋出的異常類型不同。

public void AssertDemo() {
    int y = -1;
    assert y > 0 : "The value of y is lower then zero";
}
public void AssertDemo() {
    int y = -1;
    if(y < 0) {
        throw new RuntimeException("The value of y is lower then zero");
    }
}

Assert

更簡潔的語法規(guī)則，效果同上，當捕獲到異常后將中斷程序，不會繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)內(nèi)容。

public void Assert2Demo() {
    String msg = "";
    // 打印異常，效果等同 printStackTrace()
    Assert.hasLength(msg, "不允許為空");
    System.out.println("1111");
}

二、日志監(jiān)控

在開發(fā)時如果需要查看某一處代碼信息時我們可以直接使用 println() 進行打印輸出，但生成環(huán)境下控制臺信息顯然變得沒有意義，此時我們就需要通過日志進行信息打印。

1. 日志打印

Java 提供原生日志工具類，導入包即可使用。

import java.util.logging.Logger;
public void LogDemo() {
    Logger logger = Logger.getGlobal();
    logger.info("start process...");
    logger.warning("memory is running out...");
    logger.fine("ignored.");
    logger.severe("process will be terminated...");
}

2. Log4j框架

除了自帶的日志框架，Log4j 是當下較為流行的日志插件，在項目工程中引入下列依賴，其中 slf4j 指的是日志規(guī)范。

<dependency>
    <groupId>org.slf4j</groupId>
    <artifactId>slf4j-log4j12</artifactId>
    <version>2.0.7</version>
</dependency>

其提供了一下兩種初始化方式，區(qū)別在于使用 getClass() 定義的實例對象其子類仍可使用。

// 只能當前類可用
Logger logger = LoggerFactory.getLogger(LogTest.class);
// 當前類與其子類都可用
Logger logger = LoggerFactory.getLogger(getClass());

Slf4j 規(guī)范針對不同級別的日志提供不同的接口方法如：info()、 warn()、 debug()、 error()，基本使用示例如下:

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
public class LogTest{
    Logger logger = LoggerFactory.getLogger(LogTest.class);
    public static void main(String[] args) {
        logger.info("info ...");
        logger.warn("warn ...");
        logger.debug("debug ...");
        logger.error("error ...");
    }
}

三、Logbak配置

1. 項目配置

在工程的 application.yml 添加 logging.config 用于指定日志配置文件路徑。

# 日志配置文件
logging:
  config: classpath:logback-spring.xml

2. 日志級別

這里單獨介紹一下 logger 標簽的作用，它可以用于控制指定包路徑下的日志是否輸出。

如配置了 <logger name="xyz.ibudai.slf4j.error" level="ERROR"/> 則 xyz.ibudai.slf4j.error 包路徑下的 info, debug, warn 將不會出現(xiàn)在配置的輸出日志文件中。

logger 標簽中不同的 level 配置輸出的信息如下：

INFO：輸出 info, warn, error 級別日志。
DEBUG：輸出 info, debug, warn, error 級別日志。
WARN：只輸出 error 級別日志。
ERROR：只輸出 error 級別日志。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<configuration debug="false">
    <!-- 指定包路徑的日志輸出級別, 過濾低級別日志 -->
    <logger name="xyz.ibudai.slf4j.info" level="INFO"/>
    <logger name="xyz.ibudai.slf4j.debug" level="DEBUG"/>
    <logger name="xyz.ibudai.slf4j.warn" level="WARN"/>
    <logger name="xyz.ibudai.slf4j.error" level="ERROR"/>
</configuration>

3. 配置格式

在 resources 目錄下新建 logback-spring.xml 配置文件，常見標簽參考下表。

標簽	作用
property	定義全局變量，可通過 ${} 表達式獲取。
appender	搭配 appender-ref 可為不同級別日志設(shè)置文件輸出配置。
logger	用于控制指定包下文件的日志輸出。

如下配置示例中即分別為 INFO, DEBUG, ERROR 三種日志級別配置了日志內(nèi)容文件輸出，具體作用參考備注信息。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<configuration debug="false">
    <!-- 設(shè)置日志存儲路徑 -->
    <property name="LOG_HOME" value="./logs"/>
    <!-- 指定基礎(chǔ)的日志輸出級別 -->
    <root level="INFO">
        <!-- appender 將會添加到這個 logger -->
        <appender-ref ref="CONSOLE"/>
        <appender-ref ref="INFO"/>
        <appender-ref ref="DEBUG"/>
        <appender-ref ref="ERROR"/>
    </root>
    <!-- 控制臺日志輸出 -->
    <!-- 設(shè)置彩色輸出: -Dlog4j.skipJansi=false -->
    <appender name="CONSOLE" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender">
        <!-- 設(shè)置輸出格式 -->
        <encoder class="ch.qos.logback.classic.encoder.PatternLayoutEncoder">
            <!-- 格式化輸出 -->
            <!-- (1) %d: 表示日期 -->
            <!-- (2) %thread: 表示線程名 -->
            <!-- (3) %-5level: 日志級別, 從左顯示 4 個字符寬度 -->
            <!-- (4) %msg: 表示日志消息 -->
            <!-- (5) %n: 表示換行符 -->
            <pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread] %highlight(%-4level) %cyan(%logger{50}:%L) - %msg%n</pattern>
            <!-- 設(shè)置編碼 -->
            <charset>UTF-8</charset>
        </encoder>
    </appender>
    <!-- 按照 INFO 每天生成日志文件 -->
    <appender name="INFO" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
        <!-- 日志名, 指定最新的文件名, 其他文件名使用 FileNamePattern  -->
        <file>${LOG_HOME}/info.log</file>
        <!-- 文件滾動模式 -->
        <rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy">
            <!-- 日志輸出的文件名 -->
            <!-- (1) %i: 表示序號, 當日文件多份時用于區(qū)分 -->
            <!-- (1) gz: 文件類型, 開啟文件壓縮 -->
            <FileNamePattern>${LOG_HOME}/bak/info.log.%d{yyyy-MM-dd}.%i.log.gz</FileNamePattern>
            <!-- 日志文件保留天數(shù) -->
            <MaxHistory>7</MaxHistory>
            <!-- 按大小分割同一天的 -->
            <timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedFNATP">
                <maxFileSize>128MB</maxFileSize>
            </timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy>
        </rollingPolicy>
        <!-- 日志級別過濾, 過濾低級別日志 -->
        <filter class="ch.qos.logback.classic.filter.ThresholdFilter">
            <level>INFO</level>
        </filter>
        <!-- 日志內(nèi)容輸出格式 -->
        <encoder class="ch.qos.logback.classic.encoder.PatternLayoutEncoder">
            <pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} %thread %-5level %logger{50} - %msg%n</pattern>
            <charset>UTF-8</charset>
        </encoder>
    </appender>
    <!-- 按照 DEBUG 每天生成日志文件 -->
    <appender name="DEBUG" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
        <File>${LOG_HOME}/debug.log</File>
        <rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy">
            <FileNamePattern>${LOG_HOME}/bak/info.%d{yyyy-MM-dd}.%i.log.gz</FileNamePattern>
            <MaxHistory>7</MaxHistory>
            <timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedFNATP">
                <maxFileSize>128MB</maxFileSize>
            </timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy>
        </rollingPolicy>
        <filter class="ch.qos.logback.classic.filter.ThresholdFilter">
            <level>DEBUG</level>
        </filter>
        <encoder class="ch.qos.logback.classic.encoder.PatternLayoutEncoder">
            <pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger{50} - %msg%n</pattern>
            <charset>UTF-8</charset>
        </encoder>
    </appender>
    <!-- 按照 ERROR 每天生成日志文件 -->
    <appender name="ERROR" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
        <file>${LOG_HOME}/error.log</file>
        <rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy">
            <FileNamePattern>${LOG_HOME}/bak/error.log.%d{yyyy-MM-dd}.%i.log.gz</FileNamePattern>
            <MaxHistory>7</MaxHistory>
            <timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedFNATP">
                <maxFileSize>128MB</maxFileSize>
            </timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy>
        </rollingPolicy>
        <filter class="ch.qos.logback.classic.filter.ThresholdFilter">
            <level>ERROR</level>
        </filter>
        <encoder class="ch.qos.logback.classic.encoder.PatternLayoutEncoder">
            <pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} %thread %-5level %logger{50} - %msg%n</pattern>
            <charset>UTF-8</charset>
        </encoder>
    </appender>
    <!-- MyBatis log configure -->
    <logger name="com.apache.ibatis" level="INFO"/>
    <logger name="java.sql.Connection" level="ERROR"/>
    <logger name="java.sql.Statement" level="ERROR"/>
    <logger name="java.sql.PreparedStatement" level="ERROR"/>
</configuration>

到此這篇關(guān)于詳解Java如何優(yōu)雅的實現(xiàn)異常捕獲的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java異常捕獲內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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詳解Java如何優(yōu)雅的實現(xiàn)異常捕獲

目錄

一、異常捕獲

1. 處理方式

2. 捕獲示例

3. 自定義異常

4. 斷言處理

二、日志監(jiān)控

1. 日志打印

2. Log4j框架

三、Logbak配置

1. 項目配置

2. 日志級別

3. 配置格式

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目錄

一、異常捕獲

1. 處理方式

2. 捕獲示例

3. 自定義異常

4. 斷言處理

二、日志監(jiān)控

1. 日志打印

2. Log4j框架

三、Logbak配置

1. 項目配置

2. 日志級別

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