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Java異常處理的11大誤區及經驗總結

來源:[db:來源] 發布時間:04-03

  在寫代碼的過程中,我們往往會忽略一些異常處理的基礎知識。本文將著重介紹 Java 異常選擇和使用中的一些誤區,希望各位讀者能夠熟練掌握異常處理的一些注意點和原則,注意總結和歸納。

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  文章重點:Java 異常的常見誤區和一些細節處理,包括異常的選擇、錯誤代碼的利用、處理多層次的異常、以及如何添加有效信息到異常等。只有處理好了異常,才能提升開發人員的基本素養,提高系統的健壯性,提升用戶體驗,提高產品的價值。

  誤區一:異常的選擇

  圖 1. 異常分類

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  圖 1 描述了異常的結構,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用。由于非檢測異常使用方便,很多開發人員就認為檢測異常沒什么用處。其實異常的應用情景可以概括為以下:

  1、調用代碼不能繼續執行,需要立即終止。出現這種情況的可能性太多太多,例如服務器連接不上、參數不正確等。這些時候都適用非檢測異常,不需要調用代碼的顯式捕捉和處理,而且代碼簡潔明了。

  2、調用代碼需要進一步處理和恢復。假如將 SQLException 定義為非檢測異常,這樣操作數據時開發人員理所當然的認為 SQLException 不需要調用代碼的顯式捕捉和處理,進而會導致嚴重的 Connection 不關閉、Transaction 不回滾、DB 中出現臟數據等情況,正因為 SQLException 定義為檢測異常,才會驅使開發人員去顯式捕捉,并且在代碼產生異常后清理資源。當然清理資源后,可以繼續拋出非檢測異常,阻止程序的執行。根據觀察和理解,檢測異常大多可以應用于工具類中。

  誤區二: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,一旦代碼運行出現異常,默認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,絕大多數的客戶也根本看不懂異常信息,軟件開發也要盡量避免將異常直接呈現給用戶。

  清單 1

  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,一旦出現異常,我們只要將異常的錯誤代碼呈現給用戶,或者將錯誤代碼轉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,開發人員亦可以根據錯誤代碼準確的知道了發生了什么類型異常。

  誤區三:對代碼層次結構的污染

  我們經常將代碼分 Service、Business Logic、DAO 等不同的層次結構,DAO 層中會包含拋出異常的方法,如清單 2 所示:

  清單 2

  public Customer retrieveCustomerById(Long id) throw SQLException {

  //根據 ID 查詢數據庫

  }

  上面這段代碼咋一看沒什么問題,但是從設計耦合角度仔細考慮一下,這里的 SQLException 污染到了上層調用代碼,調用層需要顯式的利用 try-catch 捕捉,或者向更上層次進一步拋出。根據設計隔離原則,我們可以適當修改成:

  清單 3

  public Customer retrieveCustomerById(Long id) {

  try{

  //根據 ID 查詢數據庫

  }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{

  //關閉連接,清理資源

  }

  }

  誤區四: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。而且這里出現了異常并沒有中斷程序,進而調用代碼繼續執行,導致更多的異常。

  清單 4

  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 處理之后程序繼續執行,會導致進一步的問題*/

  ex.printStacktrace();

  }

  }

  可以重構成:

  清單 5

  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

  }

  }

  這個誤區比較基本,一般情況下都不會犯此低級錯誤。

  誤區五:將異常包含在循環語句塊中

  如下代碼所示,異常包含在 for 循環語句塊中。

  清單 6

  for(int i=0; i<100; i++){

  try{

  }catch(XXXException e){

  //….

  }

  }

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

  誤區六:利用 Exception 捕捉所有潛在的異常

  一段方法執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:

  清單 7

  public void retrieveObjectById(Long id){

  try{

  //…拋出 IOException 的代碼調用

  //…拋出 SQLException 的代碼調用

  }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);

  }

  }

  可以重構成

  清單 8

  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 對應的錯誤代碼*/code,“Exception in retieveObjectById”, e);

  }

  }

  誤區七: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了。但是如果僅僅一段代碼調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,對于開發來說,任何一種異常都足夠說明了程序的具體問題。

  清單 9

  try{

  //可能拋出 RuntimeException、IOExeption 或者其它;

  //注意這里和誤區六的區別,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 轉換成 RuntimeException,但是這里的 e 其實是 RuntimeException 的實例,已經在前段代碼中封裝過

  throw new RuntimeException(/**/code, /**/, e);

  }

  如果我們如上例所示,將所有的 Exception 再轉換成 RuntimeException,那么當 Exception 的類型已經是 RuntimeException 時,我們又做了一次封裝。將 RuntimeException 又重新封裝了一次,進而丟失了原有的 RuntimeException 攜帶的有效信息。

  解決辦法是我們可以在 RuntimeException 類中添加相關的檢查,確認參數 Throwable 不是 RuntimeException 的實例。如果是,將拷貝相應的屬性到新建的實例上;蛘哂貌煌 catch 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 類中調用了 B 類的代碼,并且 A 類和 B 類中都捕捉打印了異常。

  清單 10

  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。如果層次再復雜一點,不去考慮打印日志消耗的系統性能,僅僅在異常日志中去定位異常具體的問題已經夠頭疼的了。

  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人員知道哪里出了問題,更多時候開發人員還需要知道是什么原因導致的問題,我們知道 java .lang.Exception 有字符串類型參數的構造方法,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人員只能知道哪里出現了異常,但是很多的情況下,開發人員更需要知道是什么參數導致了這樣的異常。這個時候我們就需要將方法調用的參數信息追加到自定義信息中。下例只列舉了一個參數的情況,多個參數的情況下,可以單獨寫一個工具類組織這樣的字符串。

  清單 11

  public void retieveObjectById(Long id){

  try{

  //..some code that throws SQLException

  }catch(SQLException ex){

  //將參數信息添加到異常信息中

  throw new RuntimeException(“Exception in retieveObjectById with Object Id :”+ id, ex);

  }

  }

  誤區十:不能預知潛在的異常

  在寫代碼的過程中,由于對調用代碼缺乏深層次的了解,不能準確判斷是否調用的代碼會產生異常,因而忽略處理。在產生了 Production Bug 之后才想起來應該在某段代碼處添加異常補捉,甚至不能準確指出出現異常的原因。這就需要開發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,可能會導致什么結果,從全局去考慮整個應用程序的處理過程。這些思想會影響我們對代碼的編寫和處理。

  誤區十一:混用多種第三方日志庫

  現如今 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。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行,這種風險就越大。

  怎么樣才能有效的避免類似的問題發生呢,現在的大多數框架已經考慮到了類似的問題,可以通過配置 Properties 或 xml 文件、參數或者運行時掃描 Lib 庫中的日志實現類,真正在應用程序運行時才確定具體應用哪個特定的日志庫。

 

  其實根據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日志的打印,降低代碼維護、遷移的成本。

 

特別聲明:由于各方面情況不斷調整與變化,貴州育路網所提供的考試信息僅供參考,請考生以權威部門公布的正式信息為準。

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