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2017-07-25T20:27:27+00:00
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。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。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: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: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。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: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。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: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。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 11public 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。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。。學習Java的同學注意了!!!學習過程中遇到什麼問題或者想獲取學習資源的話,歡迎加入Java學習交流群,群號碼:392216227我們一起學Java!
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