Java 異常處理的誤區和經驗總結

本文著重介紹了 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。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

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。由於非檢測異常使用方便，很多開發人員就認為檢測異常沒什麼用處。其實異常的應用情景可以概括為以下：

一、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，例如伺服器連接不上、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。

二、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，並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於工具類中。

誤區二、將異常直接顯示在頁面或客戶端。

將異常直接列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列印在頁面上。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，軟體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。其實這裡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麼類型異常。

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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 查詢資料庫}

上面這段代碼咋一看沒什麼問題，但是從設計耦合角度仔細考慮一下，這裡的 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 查詢資料庫 }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台，沒有任何意義。而且這裡出現了異常並沒有中斷程序，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，這裡的異常列印毫無意義，僅僅是將錯誤堆棧輸出到控制台。 * 而在 Production 環境中，需要將錯誤堆棧輸出到日誌。 * 而且這裡 catch 處理之後程序繼續執行，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佔用系統資源。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){ //這裡利用基類 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(/*指定這裡 IOException 對應的錯誤代碼*/code,「Exception in retieveObjectById」, e); }catch(SQLException e){ //僅僅捕捉 SQLException throw new RuntimeException(/*指定這裡 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，對於開發來說，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； //注意這裡和誤區六的區別，這裡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，但是這裡的 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，那麼當 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。或者用不同的 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、多層次列印異常

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，並且 A 類和 B 類中都捕捉列印了異常。

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 類中被列印，在這裡也會被列印，從而會列印 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); } } }

同一段異常會被列印 2 次。如果層次再複雜一點，不去考慮列印日誌消耗的系統性能，僅僅在異常日誌中去定位異常具體的問題已經夠頭疼的了。

其實列印日誌只需要在代碼的最外層捕捉列印就可以了，異常列印也可以寫成 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裡出了問題，更多時候開發人員還需要知道是什麼原因導致的問題，我們知道 java .lang.Exception 有字元串類型參數的構造方法，這個字元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裡出現了異常，但是很多的情況下，開發人員更需要知道是什麼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元串。

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，由於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 之後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麼，而且要去儘可能的知道別人做了什麼，可能會導致什麼結果，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、混用多種第三方日誌庫

現如今 Java 第三方日誌庫的種類越來越多，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誌庫的實現。最麻煩的問題倒不是引入所有需要的這些日誌庫，問題在於引入的這些日誌庫之間本身不兼容。如果在項目初期可能還好解決，可以把所有代碼中的日誌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。

怎麼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 庫中的日誌實現類，真正在應用程序運行時才確定具體應用哪個特定的日誌庫。

其實根據不需要多層次列印日誌那條原則，我們就可以簡化很多原本調用日誌列印代碼的類。很多情況下，我們可以利用攔截器或者過濾器實現日誌的列印，降低代碼維護、遷移的成本。

結束語

以上純屬個人的經驗和總結，事物都是辯證的，沒有絕對的原則，適合自己的才是最有效的原則。希望以上的講解和分析可以對您有所幫助。

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