异常处理之最佳实践（Best Practices for Exception Handling ）

    关于异常处理最主要的问题是什么时间、怎么使用，在本文将含括一些关于异常处理的最佳实践方案。

 

异常的本质（这里有三种不同的情况会产生并抛出异常）：

1. 程序错误：这种异常时由于程序的错误而产生的（例如，NullPointerException and IllegalArgumentException）。
2. 代码调用错误：客户端代码试图违反API协议调用接口。如果异常能提供一些有用的信息，客户端可以采取一些替代的行为。例如：解析一个不符合格式要求的XML文档而抛出的异常。如果这个异常能包含一些有用的信息（例如xml文档的那个位置出错），那么客户端就可以利用这些信息来采取回复步骤了。
3. 资源故障错误：例如系统内存不足，网络连接失败。客户端可以在一段时间后重试操作，或者记录资源失败，停止服务。

 

Java中的异常种类：

在java中定义了两种异常：

1. Checked exceptions: 继承于exception类的异常是checked exceptions， 客户端代码必须处理从API中抛出的此类异常，可以用catch块来处理，也可以用throw把他抛给外面来处理。
2. Unchecked exceptions:继承于RuntimeException类的异常是Unchecked exceptions，但是所有继承于RuntimeException的类都得到了特殊对待，将不要求客户代码必须处理他们，因此他们被叫做Unchecked exceptions。

下图展示了NullPointerException的继承关系：他继承RuntimeException，因此是一个Unchecked exceptions.

 

最佳接口设计实践

• 当你要决定使用哪种异常的时候，你可以先问问自己“当这种异常发生时，客户端代码可以采取什么行为？”

如果客户端可以根据异常采取一些替代行为来恢复系统运行，那么就用checked exception。反之，如果客户端对异常无能为力（记录日志也算没有任何用处， 这里说的有用措施是可以从异常中恢复系统运行），那么就使用unchecked exception吧。

• 对异常进行封装。

从来不要让具体实现中的特定异常被抛到外层，例如不要把SQLException从DAO层抛到业务逻辑层，因为业务逻辑不需要知道具体的SQLException是什么，这时我们有两种选择：

1.  
   1. 如果客户端逻辑需要这些错误信息，那么把SQLException转换成另一种checked exception，即封装。
   2. 如果客户端逻辑不需要这些，那么把SQLException转换成另一种unchecked exception，即封装。

大多数时间里，客户端不能对这些SQLException做任何事情， 所以尽量把它们转换成unchecked exceptions. 看看下面两段代码：

 

public void dataAccessCode(){
    try{

•         ..some code that throws SQLException  
•     }catch(SQLException ex){  
•         ex.printStacktrace();  
•     }  
• }  
• public void dataAccessCode(){  
•     try{  
•         ..some code that throws SQLException  
•     }catch(SQLException ex){  
•         throw new RuntimeException(ex);  
•     }  
• }  

• public void dataAccessCode(){
      try{
          ..some code that throws SQLException
      }catch(SQLException ex){
          ex.printStacktrace();
      }
  }
  public void dataAccessCode(){
      try{
          ..some code that throws SQLException
      }catch(SQLException ex){
          throw new RuntimeException(ex);
      }
  }

如果你确定在业务逻辑层能根据DAO的异常做一些恢复操作，那么你可以把它们转换成更有意义的checked exception。

• 不要试图去创建任何对客户端来说没有有用信息的自定义异常， 参照下面两段代码：

public class DuplicateUsernameException
    extends Exception {}
public class DuplicateUsernameException
    extends Exception {
    public DuplicateUsernameException
        (String username){....}
    public String requestedUsername(){...}
    public String[] availableNames(){...}
}

public class DuplicateUsernameException
    extends Exception {}
public class DuplicateUsernameException
    extends Exception {
    public DuplicateUsernameException 
        (String username){....}
    public String requestedUsername(){...}
    public String[] availableNames(){...}
}

 

 

• 为异常添加文档，方便调用者使用。

异常使用的最佳实践

• Always clean up after yourself

如果你正在使用数据库连接或者网络连接时，一定要记住释放资源，及时你调用的接口只抛出unckecked exception， 也一定要在使用之后利用try - finally块来释放资源。

public void dataAccessCode(){
    Connection conn = null;
    try{
        conn = getConnection();
        ..some code that throws SQLException
    }catch(SQLException ex){
        ex.printStacktrace();
    } finally{
        DBUtil.closeConnection(conn);
    }
}
class DBUtil{
    public static void closeConnection
        (Connection conn){
        try{
            conn.close();
        } catch(SQLException ex){
            logger.error("Cannot close connection");
            throw new RuntimeException(ex);
        }
    }
}

public void dataAccessCode(){
    Connection conn = null;
    try{
        conn = getConnection();
        ..some code that throws SQLException
    }catch(SQLException ex){
        ex.printStacktrace();
    } finally{
        DBUtil.closeConnection(conn);
    }
}
class DBUtil{
    public static void closeConnection
        (Connection conn){
        try{
            conn.close();
        } catch(SQLException ex){
            logger.error("Cannot close connection");
            throw new RuntimeException(ex);
        }
    }
}

 

 

• 从来不要用异常来做流程控制。

 

生成/收集内存stack traces信息是一件代价高昂的事情，stack trace是用来调试的。在try-catch块时他会自动收集stacktrace信息，降低运行速度，而异常处理只有在异常情况的时候才使用。

public void useExceptionsForFlowControl() {
    try {
        while (true) {
            increaseCount();
        }
    } catch (MaximumCountReachedException ex) {
    }
    //Continue execution
}
public void increaseCount()
    throws MaximumCountReachedException {
    if (count >= 5000)
        throw new MaximumCountReachedException();
}

public void useExceptionsForFlowControl() {
    try {
        while (true) {
            increaseCount();
        }
    } catch (MaximumCountReachedException ex) {
    }
    //Continue execution
}
public void increaseCount()
    throws MaximumCountReachedException {
    if (count >= 5000)
        throw new MaximumCountReachedException();
}

 

 

• 不要压制/忽略/吃掉异常

 

当一个checked exception从一个API被抛出时，它是在试图告诉你要采取一些必要措施来处理他，如果异常对你来说没有任何意义，那么就把他封装成unchecked exception并抛给上一层，千万不要用catch块{}来忽略/吃掉它，当作什么事都没发生过。

 

• 不要捕捉顶层的异常

 

事实上，Unchecked exceptions 继承于 RuntimeException 类，而它又是继承Exception类，如果捕捉Exception类的话，同时也捕捉了RuntimeException，这样也同时忽略我们本来要抛给上层的Unchecked exceptions。

try{
..
}catch(Exception ex){
}

try{
..
}catch(Exception ex){
}

 

 

 

• 同一个异常只记录一次（Log exceptions just once）

同一个异常的stack trace被记录多次会给程序员检查原始异常源的日志stack trace带来不必要的麻烦/困惑，而且会带来更大的IO量，所以只记录一次。