Java中異常處理的使用方法

Java中的異常處理不是一個(gè)簡(jiǎn)單的話題。初學(xué)者很難理解，甚至有經(jīng)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)人員也會(huì)花幾個(gè)小時(shí)來(lái)討論應(yīng)該如何拋出或處理這些異常。

這就是為什么大多數(shù)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)都有自己的異常處理的規(guī)則和方法。如果你是一個(gè)團(tuán)隊(duì)的新手，你可能會(huì)驚訝于這些方法與你之前使用過(guò)的那些方法有多么不同。

然而，有幾種異常處理的最佳方法被大多數(shù)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)所使用。下面是幫助改進(jìn)異常處理的9個(gè)最重要的方法。

1. 在Finally中清理資源或者使用Try-With-Resource語(yǔ)句
   通常情況下，你在try中使用了一個(gè)資源，比如 InputStream ，之后需要關(guān)閉它。在這種情況下，一個(gè)常見(jiàn)的錯(cuò)誤是在try的末尾關(guān)閉了資源。

public void doNotCloseResourceInTry() {
FileInputStream inputStream = null;
try {
File file = new File("./tmp.txt");
inputStream = new FileInputStream(file);
// use the inputStream to read a file
// do NOT do this
inputStream.close();
} catch (FileNotFoundException e) {
log.error(e);
} catch (IOException e) {
log.error(e);
}
}
問(wèn)題是，只要不拋出異常，這種方法就可以很好地運(yùn)行。try內(nèi)的所有語(yǔ)句都將被執(zhí)行，資源也會(huì)被關(guān)閉。

但是你在try里調(diào)用了一個(gè)或多個(gè)可能拋出異常的方法，或者自己拋出異常。這意味著可能無(wú)法到達(dá)try的末尾。因此，將不會(huì)關(guān)閉這些資源。

所以應(yīng)該將清理資源的代碼放入Finally中，或者使用Try-With-Resource語(yǔ)句。

使用Finally

相比于try，無(wú)論是在成功執(zhí)行try里的代碼后，或是在catch中處理了一個(gè)異常后，F(xiàn)inally里的內(nèi)容是一定會(huì)被執(zhí)行的。因此，可以確保清理所有已打開(kāi)的資源。

public void closeResourceInFinally() {
FileInputStream inputStream = null;
try {
File file = new File("./tmp.txt");
inputStream = new FileInputStream(file);
// use the inputStream to read a file
} catch (FileNotFoundException e) {
log.error(e);
} finally {
if (inputStream != null) {
try {
inputStream.close();
} catch (IOException e) {
log.error(e);
}
}
}
}
Java 7的Try-With-Resource語(yǔ)句

另一個(gè)選擇是Try-With-Resource語(yǔ)句，在 introduction to Java exception handling 中更詳細(xì)地說(shuō)明了這一點(diǎn)。

如果你的資源實(shí)現(xiàn)了 AutoCloseable 接口，就可以使用它，這正是大多數(shù)Java標(biāo)準(zhǔn)資源所做的。當(dāng)你在try子句中打開(kāi)資源時(shí)，它將在try被執(zhí)行后自動(dòng)關(guān)閉，或者處理一個(gè)異常。

public void automaticallyCloseResource() {
File file = new File("./tmp.txt");
try (FileInputStream inputStream = new FileInputStream(file);) {
// use the inputStream to read a file
} catch (FileNotFoundException e) {
log.error(e);
} catch (IOException e) {
log.error(e);
}
}

1. 給出準(zhǔn)確的異常處理信息
   你拋出的異常越具體越好。一定要記住，一個(gè)不太了解你代碼的同事，也許幾個(gè)月后，需要調(diào)用你的方法，并且處理這個(gè)異常。

因此，請(qǐng)確保提供盡可能多的信息，這會(huì)使你的API更容易理解。因此，你方法的調(diào)用者將能夠更好地處理異常，或者通過(guò)額外的檢查來(lái)避免它。

所以，要盡量能更好地描述你的異常處理信息，比如用 NumberFormatException 代替 IllegalArgumentException ，避免拋出一個(gè)不具體的異常。

public void doNotDoThis() throws Exception {
...
}
public void doThis() throws NumberFormatException {
...
}

1. 記錄你所指定的異常
   當(dāng)你在方法中指定一個(gè)異常時(shí)，你應(yīng)該在Javadoc中記錄下它。這與前面提到的方法有著相同的目標(biāo)：為調(diào)用者提供盡可能多的信息，這樣他們就可以避免異?；蛘吒菀椎靥幚懋惓?。

因此，請(qǐng)確保在Javadoc中添加一個(gè)@throws 聲明，并描述可能導(dǎo)致的異常情況。

/**

• This method does something extremely useful ...
• @param input
• @throws MyBusinessException if ... happens
  */
  public void doSomething(String input) throws MyBusinessException {
  ...
  }
  1. 使用描述性消息拋出異常
     這一最佳實(shí)踐的理念與前兩個(gè)相似。但這一次，你不用給調(diào)用方法的人提供信息。異常消息會(huì)被所有人讀取，同時(shí)必須了解在日志文件或監(jiān)視工具中報(bào)告異常時(shí)發(fā)生了什么。

因此，應(yīng)該盡可能準(zhǔn)確地描述問(wèn)題，并提供相關(guān)的信息來(lái)了解異常事件。

別誤會(huì)，你不需要寫(xiě)一段文字，而是應(yīng)該用1-2個(gè)簡(jiǎn)短的句子解釋異常的原因。這可以幫助開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)理解問(wèn)題的嚴(yán)重性，同時(shí)也使你能夠更容易地分析任何服務(wù)事件。

如果拋出一個(gè)特定的異常，它的類(lèi)名很可能已經(jīng)描述了這種類(lèi)型的錯(cuò)誤。所以，你不需要提供很多額外的信息。一個(gè)很好的例子就是，當(dāng)你以錯(cuò)誤的格式使用字符串時(shí)，如NumberFormatException，它就會(huì)被類(lèi) java.lang.Long的構(gòu)造函數(shù)拋出。

try {
new Long("xyz");
} catch (NumberFormatException e) {
log.error(e);
}
NumberFormatException已經(jīng)告訴你問(wèn)題的類(lèi)型，所以只需要提供導(dǎo)致問(wèn)題的輸入字符串。如果異常類(lèi)的名稱不具有表達(dá)性，那么就需要提供必要的解釋信息。

17:17:26,386 ERROR TestExceptionHandling:52 - java.lang.NumberFormatException: For input string: "xyz"

1. 最先捕獲特定的異常
   大多數(shù)IDE都可以幫助你做到這點(diǎn)，當(dāng)你試圖捕獲不確定的異常時(shí)，它會(huì)報(bào)告一個(gè)不可到達(dá)的代碼塊。

問(wèn)題是只有第一個(gè)匹配到異常的catch語(yǔ)句才會(huì)被執(zhí)行，所以，如果你最先發(fā)現(xiàn)IllegalArgumentException，你將永遠(yuǎn)不會(huì)到達(dá)catch里處理更具體的NumberFormatException，因?yàn)樗荌llegalArgumentException的一個(gè)子類(lèi)。

所以要首先捕獲特定的異常類(lèi)，并在末尾添加一些處理不是很具體異常的catch語(yǔ)句。

你可以在下面的代碼片段中看到這樣一個(gè)try-catch語(yǔ)句的示例。第一個(gè)catch處理所有NumberFormatExceptions異常，第二個(gè)catch 處理NumberFormatException異常以外的illegalargumentexception異常。

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

1. 不要在catch中使用Throwable
   Throwable 是exceptions 和 errors的父類(lèi)。當(dāng)然，你可以在catch子句中使用它，但其實(shí)你不應(yīng)該這樣做。

如果你在catch子句中使用Throwable，它將不僅捕獲所有的異常，還會(huì)捕獲所有錯(cuò)誤。JVM會(huì)拋出錯(cuò)誤，這是應(yīng)用程序不打算處理的嚴(yán)重問(wèn)題。典型的例子是 OutOfMemoryError 或 StackOverflowError 。這兩種情況都是由應(yīng)用程序控制之外的情況引起的，無(wú)法處理。

所以，最好不要在catch中使用Throwable，除非你完全確定自己處于一個(gè)特殊的情況下，并且你需要處理一個(gè)錯(cuò)誤。

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

1. 不要忽略Exceptions
   你是否曾經(jīng)分析過(guò)只有用例的第一部分才被執(zhí)行的bug報(bào)告嗎?

這通常是由一個(gè)被忽略的異常引起的。開(kāi)發(fā)人員可能非常確信它不會(huì)被拋出，并添加一個(gè)無(wú)法處理或無(wú)法記錄它的catch語(yǔ)句。當(dāng)你發(fā)現(xiàn)它的時(shí)候，你很可能就會(huì)明白一句著名的話“This will never happen”。

public void doNotIgnoreExceptions() {
try {
// do something
} catch (NumberFormatException e) {
// this will never happen
}
}
是的，你可能在分析一個(gè)不可能發(fā)生的問(wèn)題。

所以，請(qǐng)千萬(wàn)不要忽略一個(gè)例外。你不會(huì)知道代碼在將來(lái)會(huì)發(fā)生什么變化。有些人可能會(huì)刪除阻止異常事件的驗(yàn)證，而沒(méi)有意識(shí)到這造成了問(wèn)題?；蛘邟伋霎惓５拇a被更改，現(xiàn)在拋出了同一個(gè)類(lèi)的多個(gè)異常，而調(diào)用的代碼并不能阻止所有這些異常。

你至少應(yīng)該寫(xiě)一個(gè)日志信息，告訴每個(gè)人，需要檢查一下這個(gè)問(wèn)題。

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

1. 不要記錄和拋出一個(gè)異常
   這可能是最常被忽略的。你可以在許多代碼片段或者庫(kù)文件里發(fā)現(xiàn)，有異常會(huì)被捕獲、記錄和重新拋出。

try {
new Long("xyz");
} catch (NumberFormatException e) {
log.error(e);
throw e;
}
當(dāng)它發(fā)生時(shí)記錄一個(gè)異常，然后重新拋出它，以便調(diào)用者能夠適當(dāng)?shù)靥幚硭@可能會(huì)很直觀。但是它會(huì)為同一個(gè)異常寫(xiě)多個(gè)錯(cuò)誤消息。

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)
不添加任何額外的信息。正如在上述第4個(gè)中所解釋的那樣，異常消息應(yīng)該描述異常事件。堆棧會(huì)告訴你在哪個(gè)類(lèi)、方法和行中異常被拋出。

如果你需要添加額外的信息，應(yīng)該捕獲異常并將其包裝在一個(gè)自定義的信息中。但要確保遵循下面的第9條。

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，只需要捕獲一個(gè)你想要處理的異常，在方法中指定它，并讓調(diào)用者處理它。

1. 包裝異常
   有時(shí)最好捕獲一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)異常并將其封裝到一個(gè)定制的異常中。此類(lèi)異常的典型例子是應(yīng)用程序或框架特定的業(yè)務(wù)異常。這允許你添加額外的信息，并且也可以為異常類(lèi)實(shí)現(xiàn)一個(gè)特殊的處理。

當(dāng)你這樣做時(shí)，確保引用原始的異常處理。Exception類(lèi)提供了一些特定的構(gòu)造函數(shù)方法，這些方法可以接受Throwable作為參數(shù)。否則，你將丟失原始異常的堆棧跟蹤和消息，這將使你很難分析導(dǎo)致異常的事件。

public void wrapException(String input) throws MyBusinessException {
try {
// do something
} catch (NumberFormatException e) {
throw new MyBusinessException("A message that describes the error.", e);
}
}
總結(jié)
正如你所看到的，在拋出或捕獲異常時(shí)，有許多不同的事情需要考慮。以上大多數(shù)方法都可以提高代碼可讀性或API可用性。

異常通常是一個(gè)錯(cuò)誤處理機(jī)制和一個(gè)通信媒介。因此，你應(yīng)該確保同事一起討論想要應(yīng)用的最佳實(shí)踐和方法，以便每個(gè)人都理解通用概念并以相同的方式使用它們