java之異常處理

本文爲轉載:(你是否還是Java中的惡魔呢?好好看看。。。)

Java異常處理的陋習展播

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?
Java code?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
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
}


作爲一個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,因爲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爲“反例”(anti-pattern)的違背優秀編碼規範的常見壞習慣,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並論??不檢查緩衝區是否已滿。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,但最好加上完整的註釋,以免引起別人誤解)。

這段代碼的錯誤在於,異常(幾乎)總是意味着某些事情不對勁了,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於衷。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後,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,因爲許多應用會捕獲所有的Exception然後丟棄它不再理睬。”這段話的意思是,雖然ThreadDeath代表的是一種普通的問題,但鑑於許多應用會試圖捕獲所有異常然後不予以適當的處理,所以JDK把ThreadDeath定義成了Error的子類,因爲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。

那麼,應該怎樣改正呢?主要有四個選擇:

1、處理異常。針對該異常採取一些行動,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採取的動作。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後,認爲自己不能處理它,重新拋出異常也不失爲一種選擇。

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瞭解的異常)。

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。不要捕獲異常之後又把它丟棄,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。爲什麼呢?

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。由於絕大多數異常都直接或間接從java.lang.Exception派生,catch(Exception ex)就相當於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麼呢?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,因爲它要操作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語句應當儘量指定具體的異常類型,而不應該指定涵蓋範圍太廣的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,如果由於某種原因,executeQuery返回了null,該怎麼辦?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??直至最後由JVM處理。

結論二:在catch語句中儘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:佔用資源不釋放 

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,也要正確釋放佔用的資源。爲此,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最後機會,儘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。

java black

 

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,會發生什麼事情?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,最好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於理解和閱讀。



反例之五:過於龐大的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,原因就在於有些人圖省事,不願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麼。把大量的語句裝入單個巨大的try塊就象是出門旅遊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,然後再在catch語句中聲明Exception,而不是分離各個可能出現異常的段落並分別捕獲其異常。這種做法爲分析程序拋出異常的原因帶來了困難,因爲一大段代碼中有太多的地方可能拋出Exception。

結論五:儘量減小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,會發生什麼事情。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。已經輸出的數據怎麼辦?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。對於有些系統來說,數據不完整可能比系統停止運行帶來更大的損失。

較爲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,先緩衝要輸出的數據,準備好全部數據之後再一次性輸出。

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。



改寫後的代碼

根據上面的討論,下面給出改寫後的代碼。也許有人會說它稍微有點囉嗦,但是它有了比較完備的異常處理機制。
Java code?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
OutputStreamWriter out = ...
java.sql.Connection conn = ...
try {
    Statement stat = conn.createStatement();
    ResultSet rs = stat.executeQuery(
        "select uid, name from user");
    while (rs.next())
    {
        out.println("ID:" + rs.getString("uid") + ",姓名: " + rs.getString("name")); 
    }
}
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,有時常識和經驗纔是最好的老師。如果你對自己的做法沒有百分之百的信心,務必加上詳細、全面的註釋。

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,因爲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,時刻誘惑着你。也許有人會認爲這些都屬於雞皮蒜毛的小事,不足掛齒,但請記住:勿以惡小而爲之,勿以善小而不爲。


=====本文轉載==========

發佈了25 篇原創文章 · 獲贊 8 · 訪問量 8萬+
發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章