Java 基础 - 异常机制详解(三)

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简介: Java 基础 - 异常机制详解

尽量使用标准的异常

代码重用是值得提倡的,这是一条通用的规则,异常也不例外

重用现有的异常有几个好处:

它使得你的API更加易于学习和使用,因为它与程序员原来已经熟悉的习惯用法是一致的。

对于用到这些API的程序而言,它们的可读性更好,因为它们不会充斥着程序员不熟悉的异常。

异常类越少,意味着内存占用越小,并且转载这些类的时间开销也越小。

Java标准异常中有几个是经常被使用的异常。如下表格:

image.png

虽然它们是Java平台库迄今为止最常被重用的异常,但是,在许可的条件下,其它的异常也可以被重用。例如,如果你要实现诸如复数或者矩阵之类的算术对象,那么重用ArithmeticException和NumberFormatException将是非常合适的。如果一个异常满足你的需要,则不要犹豫,使用就可以,不过你一定要确保抛出异常的条件与该异常的文档中描述的条件一致。这种重用必须建立在语义的基础上,而不是名字的基础上。


最后,一定要清楚,选择重用哪一种异常并没有必须遵循的规则。例如,考虑纸牌对象的情形,假设有一个用于发牌操作的方法,它的参数(handSize)是发一手牌的纸牌张数。假设调用者在这个参数中传递的值大于整副牌的剩余张数。那么这种情形既可以被解释为IllegalArgumentException(handSize的值太大),也可以被解释为IllegalStateException(相对客户的请求而言,纸牌对象的纸牌太少)。

对异常进行文档说明

当在方法上声明抛出异常时,也需要进行文档说明。目的是为了给调用者提供尽可能多的信息,从而可以更好地避免或处理异常。

在Javadoc添加@throws说明,并描述抛出异常的场景

/**
* Method description
* 
* @throws MyBusinessException - businuess exception description
*/
public void doSomething(String input) throws MyBusinessException {
   // ...
}

同时,在抛出MyBusinessException 异常时,需要尽可能精确地描述问题和相关信息,这样无论是打印到日志中还是在监控工具中,都能够更容易被人阅读,从而可以更好地定位具体错误信息、错误的严重程度等.


优先捕获最具体的异常


大多数 IDE 都可以帮助你实现这个最佳实践。当你尝试首先捕获较不具体的异常时,它们会报告无法访问的代码块。


但问题在于,只有匹配异常的第一个 catch 块会被执行。 因此,如果首先捕获 IllegalArgumentException ,则永远不会到达应该处理更具体的 NumberFormatException 的 catch 块,因为它是 IllegalArgumentException 的子类。


总是优先捕获最具体的异常类,并将不太具体的 catch 块添加到列表的末尾。


你可以在下面的代码片断中看到这样一个 try-catch 语句的例子。 第一个 catch 块处理所有 NumberFormatException 异常,第二个处理所有非 NumberFormatException 异常的IllegalArgumentException 异常。

public void catchMostSpecificExceptionFirst() {
    try {
        doSomething("A message");
    } catch (NumberFormatException e) {
        log.error(e);
    } catch (IllegalArgumentException e) {
        log.error(e)
    }

不要捕获Throwable类

Throwable 是所有异常和错误的超类。你可以在 catch 子句中使用它,但是你永远不应该这样做!


如果在 catch 子句中使用 Throwable ,它不仅会捕获所有异常,也将捕获所有的错误。JVM 抛出错误,指出不应该由应用程序处理的严重问题。 典型的例子是 OutOfMemoryError 或者 StackOverflowError 。两者都是由应用程序控制之外的情况引起的,无法处理。


所以,最好不要捕获 Throwable ,除非你确定自己处于一种特殊的情况下能够处理错误。

public void doNotCatchThrowable() {
    try {
        // do something
    } catch (Throwable t) {
        // don't do this!
    }
}

不要忽略异常

很多时候,开发者很有自信不会抛出异常,因此写了一个catch块,但是没有做任何处理或者记录日志。

public void doNotIgnoreExceptions() {
    try {
        // do something
    } catch (NumberFormatException e) {
        // this will never happen
    }
}

但现实是经常会出现无法预料的异常,或者无法确定这里的代码未来是不是会改动(删除了阻止异常抛出的代码),而此时由于异常被捕获,使得无法拿到足够的错误信息来定位问题。

合理的做法是至少要记录异常的信息。

public void logAnException() {
    try {
        // do something
    } catch (NumberFormatException e) {
        log.error("This should never happen: " + e); // see this line
    }
}

不要记录并抛出异常

这可能是本文中最常被忽略的最佳实践。

可以发现很多代码甚至类库中都会有捕获异常、记录日志并再次抛出的逻辑。如下:

try {
    new Long("xyz");
} catch (NumberFormatException e) {
    log.error(e);
    throw e;
}

这个处理逻辑看着是合理的。但这经常会给同一个异常输出多条日志。如下:

17:44:28,945 ERROR TestExceptionHandling:65 - java.lang.NumberFormatException: For input string: "xyz"
Exception in thread "main" java.lang.NumberFormatException: For input string: "xyz"
at java.lang.NumberFormatException.forInputString(NumberFormatException.java:65)
at java.lang.Long.parseLong(Long.java:589)
at java.lang.Long.(Long.java:965)
at com.stackify.example.TestExceptionHandling.logAndThrowException(TestExceptionHandling.java:63)
at com.stackify.example.TestExceptionHandling.main(TestExceptionHandling.java:58)

如上所示,后面的日志也没有附加更有用的信息。如果想要提供更加有用的信息,那么可以将异常包装为自定义异常。

public void wrapException(String input) throws MyBusinessException {
    try {
        // do something
    } catch (NumberFormatException e) {
        throw new MyBusinessException("A message that describes the error.", e);
    }
}

因此,仅仅当想要处理异常时才去捕获,否则只需要在方法签名中声明让调用者去处理。


包装异常时不要抛弃原始的异常


捕获标准异常并包装为自定义异常是一个很常见的做法。这样可以添加更为具体的异常信息并能够做针对的异常处理。 在你这样做时,请确保将原始异常设置为原因(注:参考下方代码 NumberFormatException e 中的原始异常 e )。Exception 类提供了特殊的构造函数方法,它接受一个Throwable作为参数。否则,你将会丢失堆栈跟踪和原始异常的消息,这将会使分析导致异常的异常事件变得困难。

public void wrapException(String input) throws MyBusinessException {
    try {
        // do something
    } catch (NumberFormatException e) {
        throw new MyBusinessException("A message that describes the error.", e);
    }
}
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