全面掌握Java的異常處理機制
你覺得自己是一個Java專家嗎?是否肯定自己已經全面掌握了Java的異常處理機制?在下面這段代碼中，你能夠迅速找出異常處理的六個問題嗎?
- OutputStreamWriter out = ...
- java.sql.Connection conn = ...
- try { // ⑸
- Statement stat = conn.createStatement();
- ResultSet rs = stat.executeQuery(
- "select uid, name from user");
- while (rs.next())
- {
- out.println("ID：" + rs.getString("uid") // ⑹
- "，姓名：" + rs.getString("name"));
- }
- conn.close(); // ⑶
- out.close();
- }
- catch(Exception ex) // ⑵
- {
- ex.printStackTrace(); //⑴，⑷
- }
作為一個Java程序員，你至少應該能夠找出兩個問題。但是，如果你不能找出全部六個問題，請繼續閱讀本文。
本文討論的不是Java異常處理的一般性原則，因為這些原則已經被大多數人熟知。我們要做的是分析各種可稱為“反例”(anti-pattern)的違背優秀編碼規范的常見壞習慣，幫助讀者熟悉這些典型的反面例子，從而能夠在實際工作中敏銳地察覺和避免這些問題。
反例之一：丟棄異常
代碼：15行-18行。
這段代碼捕獲了異常卻不作任何處理，可以算得上Java編程中的殺手。從問題出現的頻繁程度和禍害程度來看，它也許可以和C/C++程序的一個惡名遠播的問題相提并論??不檢查緩沖區是否已滿。如果你看到了這種丟棄(而不是拋出)異常的情況，可以百分之九十九地肯定代碼存在問題(在極少數情況下，這段代碼有存在的理由，但***加上完整的注釋，以免引起別人誤解)。
這段代碼的錯誤在于，異常(幾乎)總是意味著某些事情不對勁了，或者說至少發生了某些不尋常的事情，我們不應該對程序發出的求救信號保持沉默和無動于衷。調用一下printStackTrace算不上“處理異常”。不錯，調用printStackTrace對調試程序有幫助，但程序調試階段結束之后，printStackTrace就不應再在異常處理模塊中擔負主要責任了。
丟棄異常的情形非常普遍。打開JDK的ThreadDeath類的文檔，可以看到下面這段說明：“特別地，雖然出現ThreadDeath是一種‘正常的情形’，但ThreadDeath類是Error而不是Exception的子類，因為許多應用會捕獲所有的Exception然后丟棄它不再理睬。”這段話的意思是，雖然ThreadDeath代表的是一種普通的問題，但鑒于許多應用會試圖捕獲所有異常然后不予以適當的處理，所以JDK把ThreadDeath定義成了Error的子類，因為Error類代表的是一般的應用不應該去捕獲的嚴重問題。可見，丟棄異常這一壞習慣是如此常見，它甚至已經影響到了Java本身的設計。
那么，應該怎樣改正呢?主要有四個選擇：
1、處理異常。針對該異常采取一些行動，例如修正問題、提醒某個人或進行其他一些處理，要根據具體的情形確定應該采取的動作。再次說明，調用printStackTrace算不上已經“處理好了異常”。
2、重新拋出異常。處理異常的代碼在分析異常之后，認為自己不能處理它，重新拋出異常也不失為一種選擇。
3、把該異常轉換成另一種異常。大多數情況下，這是指把一個低級的異常轉換成應用級的異常(其含義更容易被用戶了解的異常)。
4、不要捕獲異常。
結論一：既然捕獲了異常，就要對它進行適當的處理。不要捕獲異常之后又把它丟棄，不予理睬。
反例之二：不指定具體的異常
代碼：15行。
許多時候人們會被這樣一種“美妙的”想法吸引：用一個catch語句捕獲所有的異常。最常見的情形就是使用catch(Exception ex)語句。但實際上，在絕大多數情況下，這種做法不值得提倡。為什么呢?
要理解其原因，我們必須回顧一下catch語句的用途。catch語句表示我們預期會出現某種異常，而且希望能夠處理該異常。異常類的作用就是告訴Java編譯器我們想要處理的是哪一種異常。由于絕大多數異常都直接或間接從java.lang.Exception派生，catch(Exception ex)就相當于說我們想要處理幾乎所有的異常。
再來看看前面的代碼例子。我們真正想要捕獲的異常是什么呢?最明顯的一個是SQLException，這是JDBC操作中常見的異常。另一個可能的異常是IOException，因為它要操作OutputStreamWriter.顯然，在同一個catch塊中處理這兩種截然不同的異常是不合適的。如果用兩個catch塊分別捕獲SQLException和IOException就要好多了。這就是說，catch語句應當盡量指定具體的異常類型，而不應該指定涵蓋范圍太廣的Exception類。
另一方面，除了這兩個特定的異常，還有其他許多異常也可能出現。例如，如果由于某種原因，executeQuery返回了null，該怎么辦?答案是讓它們繼續拋出，即不必捕獲也不必處理。實際上，我們不能也不應該去捕獲可能出現的所有異常，程序的其他地方還有捕獲異常的機會?直至***由JVM處理。
結論二：在catch語句中盡可能指定具體的異常類型，必要時使用多個catch.不要試圖處理所有可能出現的異常。
反例之三：占用資源不釋放
代碼：3行-14行。
異常改變了程序正常的執行流程。這個道理雖然簡單，卻常常被人們忽視。如果程序用到了文件、Socket、JDBC連接之類的資源，即使遇到了異常，也要正確釋放占用的資源。為此，Java提供了一個簡化這類操作的關鍵詞finally.
finally是樣好東西：不管是否出現了異常，Finally保證在try/catch/finally塊結束之前，執行清理任務的代碼總是有機會執行。遺憾的是有些人卻不習慣使用finally.
當然，編寫finally塊應當多加小心，特別是要注意在finally塊之內拋出的異常??這是執行清理任務的***機會，盡量不要再有難以處理的錯誤。
結論三：保證所有資源都被正確釋放。充分運用finally關鍵詞。
#p#
反例之四：不說明異常的詳細信息
代碼：3行-18行。
仔細觀察這段代碼：如果循環內部出現了異常，會發生什么事情?我們可以得到足夠的信息判斷循環內部出錯的原因嗎?不能。我們只能知道當前正在處理的類發生了某種錯誤，但卻不能獲得任何信息判斷導致當前錯誤的原因。
printStackTrace的堆棧跟蹤功能顯示出程序運行到當前類的執行流程，但只提供了一些最基本的信息，未能說明實際導致錯誤的原因，同時也不易解讀。
因此，在出現異常時，***能夠提供一些文字信息，例如當前正在執行的類、方法和其他狀態信息，包括以一種更適合閱讀的方式整理和組織printStackTrace提供的信息。
結論四：在異常處理模塊中提供適量的錯誤原因信息，組織錯誤信息使其易于理解和閱讀。
反例之五：過于龐大的try塊
代碼：3行-14行。
經常可以看到有人把大量的代碼放入單個try塊，實際上這不是好習慣。這種現象之所以常見，原因就在于有些人圖省事，不愿花時間分析一大塊代碼中哪幾行代碼會拋出異常、異常的具體類型是什么。把大量的語句裝入單個巨大的try塊就象是出門旅游時把所有日常用品塞入一個大箱子，雖然東西是帶上了，但要找出來可不容易。
一些新手常常把大量的代碼放入單個try塊，然后再在catch語句中聲明Exception，而不是分離各個可能出現異常的段落并分別捕獲其異常。這種做法為分析程序拋出異常的原因帶來了困難，因為一大段代碼中有太多的地方可能拋出Exception.
結論五：盡量減小try塊的體積。
反例之六：輸出數據不完整
代碼：7行-11行。
不完整的數據是Java程序的隱形殺手。仔細觀察這段代碼，考慮一下如果循環的中間拋出了異常，會發生什么事情。循環的執行當然是要被打斷的，其次，catch塊會執行??就這些，再也沒有其他動作了。已經輸出的數據怎么辦?使用這些數據的人或設備將收到一份不完整的(因而也是錯誤的)數據，卻得不到任何有關這份數據是否完整的提示。對于有些系統來說，數據不完整可能比系統停止運行帶來更大的損失。
較為理想的處置辦法是向輸出設備寫一些信息，聲明數據的不完整性;另一種可能有效的辦法是，先緩沖要輸出的數據，準備好全部數據之后再一次性輸出。
結論六：全面考慮可能出現的異常以及這些異常對執行流程的影響。
改寫后的代碼
根據上面的討論，下面給出改寫后的代碼。也許有人會說它稍微有點?嗦，但是它有了比較完備的異常處理機制。
- catch(SQLException sqlex)
- {
- out.println("警告：數據不完整");
- throw new ApplicationException("讀取數據時出現SQL錯誤", sqlex);
- }
- catch(IOException ioex)
- {
- throw new ApplicationException("寫入數據時出現IO錯誤", ioex);
- }
- finally
- {
- if (conn != null) {
- try {
- conn.close();
- }
- catch(SQLException sqlex2)
- {
- System.err(this.getClass().getName() + ".mymethod - 不能關閉數據庫連
- 接: " + sqlex2.toString());
- }
- }
- if (out != null) {
- try {
- out.close();
- }
- catch(IOException ioex2)
- {
- System.err(this.getClass().getName() + ".mymethod - 不能關閉輸出文件"
- + ioex2.toString());
- }
- }
- }
本文的結論不是放之四海皆準的教條，有時常識和經驗才是***的老師。如果你對自己的做法沒有***的信心，務必加上詳細、全面的注釋。
另一方面，不要笑話這些錯誤，不妨問問你自己是否真地徹底擺脫了這些壞習慣。即使最有經驗的程序員偶爾也會誤入歧途，原因很簡單，因為它們確確實實帶來了“方便”。所有這些反例都可以看作Java編程世界的惡魔，它們美麗動人，無孔不入，時刻誘惑著你。也許有人會認為這些都屬于雞皮蒜毛的小事，不足掛齒，但請記住：勿以惡小而為之，勿以善小而不為。
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