本文着重介紹了 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。隻有處理好了異常,才能提升開發人員的基本素養,提高系統的健壯性,提升使用者體驗,提高産品的價值。
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。由于非檢測異常使用友善,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,例如伺服器連接配接不上、參數不正确等。這些時候都适用非檢測異常,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複。假如将 sqlexception 定義為非檢測異常,這樣操作資料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,進而會導緻嚴重的 connection 不關閉、transaction 不復原、db
中出現髒資料等情況,正因為 sqlexception
定義為檢測異常,才會驅使開發人員去顯式捕捉,并且在代碼産生異常後清理資源。當然清理資源後,可以繼續抛出非檢測異常,阻止程式的執行。根據觀察和了解,檢測異常大多可以應用于工具類中。
誤區二、将異常直接顯示在頁面或用戶端。
将異常直接列印在用戶端的例子屢見不鮮,以 jsp 為例,一旦代碼運作出現異常,預設情況下容器将異常堆棧資訊直接列印在頁面上。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資訊,軟體開發也要盡量避免将異常直接呈現給使用者。
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 {
//預設錯誤代碼
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,我們隻要将異常的錯誤代碼呈現給使用者,或者将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确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
我們經常将代碼分 service、business logic、dao 等不同的層次結構,dao 層中會包含抛出異常的方法,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抛出。根據設計隔離原則,我們可以适當修改成:
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{
//關閉連接配接,清理資源
}
}
誤區四、忽略異常
如下異常處理隻是将異常輸出到控制台,沒有任何意義。而且這裡出現了異常并沒有中斷程式,進而調用代碼繼續執行,導緻更多的異常。
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,僅僅是将錯誤堆棧輸出到控制台。
* 而在 production 環境中,需要将錯誤堆棧輸出到日志。
* 而且這裡 catch 處理之後程式繼續執行,會導緻進一步的問題*/
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、将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占用系統資源。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抛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
//…抛出 ioexception 的代碼調用
//…抛出 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,會丢失原始異常的有效資訊
throw new runtimeexception(“exception in retieveobjectbyid”, e);
可以重構成
清單 8
//..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、多層次封裝抛出非檢測異常
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抛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,對于開發來說,任何一種異常都足夠說明了程式的具體問題。
清單 9
//可能抛出 runtimeexception、ioexeption 或者其它;
//注意這裡和誤區六的差別,這裡是一段代碼抛出多種異常。以上是多段代碼,各自抛出不同的異常
}catch(exception e){
//一如既往的将 exception 轉換成 runtimeexception,但是這裡的 e 其實是 runtimeexception 的執行個體,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,将所有的 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。将 runtimeexception 又重新封裝了一次,進而丢失了原有的
runtimeexception 攜帶的有效資訊。
解決辦法是我們可以在 runtimeexception 類中添加相關的檢查,确認參數 throwable 不是
runtimeexception 的執行個體。如果是,将拷貝相應的屬性到建立的執行個體上。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,并且 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{
//執行個體化 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 方法抛出異常,異常會在 b 類中被列印,在這裡也會被列印,進而會列印 2 次
logger.error(e);
throw new runtimeexception(/* 錯誤代碼 */ errorcode, /*異常資訊*/msg, e);
}
public class b{
private static logger logger = loggerfactory.getlogger(b.class);
public void process(){
try{
//可能抛出異常的代碼
}
catch(xxxexception e){
logger.error(e);
throw new runtimeexception(/* 錯誤代碼 */ errorcode, /*異常資訊*/msg, e);
同一段異常會被列印 2 次。如果層次再複雜一點,不去考慮列印日志消耗的系統性能,僅僅在異常日志中去定位異常具體的問題已經夠頭疼的了。
其實列印日志隻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,織入到架構的最外層。
誤區九、異常包含的資訊不能充分定位問題
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緻的問題,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資訊。
簡單的自定義資訊開發人員隻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緻了這樣的異常。這個時候我們就需要将方法調用的參數資訊追加到自定義資訊中。下例隻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){
//..some code that throws sqlexception
}catch(sqlexception ex){
//将參數資訊添加到異常資訊中
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,由于對調用代碼缺乏深層次的了解,不能準确判斷是否調用的代碼會産生異常,因而忽略處理。在産生了 production
bug
之後才想起來應該在某段代碼處添加異常補捉,甚至不能準确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,而且要去盡可能的知道别人做了什麼,可能會導緻什麼結果,從全局去考慮整個應用程式的處理過程。這些思想會影響我們對代碼的編寫和處理。
誤區十一、混用多種第三方日志庫
現如今 java
第三方日志庫的種類越來越多,一個大項目中會引入各種各樣的架構,而這些架構又會依賴不同的日志庫的實作。最麻煩的問題倒不是引入所有需要的這些日志庫,問題在于引入的這些日志庫之間本身不相容。如果在項目初期可能還好解決,可以把所有代碼中的日志庫根據需要重新引入一遍,或者換一套架構。但這樣的成本不是每個項目都承受的起的,而且越是随着項目的進行,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,現在的大多數架構已經考慮到了類似的問題,可以通過配置 properties 或 xml 檔案、參數或者運作時掃描 lib 庫中的日志實作類,真正在應用程式運作時才确定具體應用哪個特定的日志庫。
其實根據不需要多層次列印日志那條原則,我們就可以簡化很多原本調用日志列印代碼的類。很多情況下,我們可以利用攔截器或者過濾器實作日志的列印,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,适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。
作者:趙愛兵
來源:51cto