Java 處理 Exception 的 9 個(gè)最佳實(shí)踐！

在Java中處理異常并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的事情。不僅僅初學(xué)者很難理解，即使一些有經(jīng)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)者也需要花費(fèi)很多時(shí)間來(lái)思考如何處理異常，包括需要處理哪些異常，怎樣處理等等。這也是絕大多數(shù)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)都會(huì)制定一些規(guī)則來(lái)規(guī)范對(duì)異常的處理的原因。而團(tuán)隊(duì)之間的這些規(guī)范往往是截然不同的。

本文給出幾個(gè)被很多團(tuán)隊(duì)使用的異常處理最佳實(shí)踐。

1. 在Finally塊中清理資源或者使用try-with-resource語(yǔ)句

當(dāng)使用類似InputStream這種需要使用后關(guān)閉的資源時(shí)，一個(gè)常見(jiàn)的錯(cuò)誤就是在try塊的最后關(guān)閉資源。

public void doNotCloseResourceInTry() {
    FileInputStream inputStream = null;
    try {
        File file = new File("./tmp.txt");
        inputStream = new FileInputStream(file);
        // use the inputStream to read a file
        // do NOT do this
        inputStream.close();
    } catch (FileNotFoundException e) {
        log.error(e);
    } catch (IOException e) {
        log.error(e);
    }
}

上述代碼在沒(méi)有任何exception的時(shí)候運(yùn)行是沒(méi)有問(wèn)題的。但是當(dāng)try塊中的語(yǔ)句拋出異常或者自己實(shí)現(xiàn)的代碼拋出異常，那么就不會(huì)執(zhí)行最后的關(guān)閉語(yǔ)句，從而資源也無(wú)法釋放。

合理的做法則是將所有清理的代碼都放到finally塊中或者使用try-with-resource語(yǔ)句。

public void closeResourceInFinally() {
    FileInputStream inputStream = null;
    try {
        File file = new File("./tmp.txt");
        inputStream = new FileInputStream(file);
        // use the inputStream to read a file
    } catch (FileNotFoundException e) {
        log.error(e);
    } finally {
        if (inputStream != null) {
            try {
                inputStream.close();
            } catch (IOException e) {
                log.error(e);
            }
        }
    }
}

public void automaticallyCloseResource() {
    File file = new File("./tmp.txt");
    try (FileInputStream inputStream = new FileInputStream(file);) {
        // use the inputStream to read a file
    } catch (FileNotFoundException e) {
        log.error(e);
    } catch (IOException e) {
        log.error(e);
    }
}

2. 指定具體的異常

盡可能的使用最具體的異常來(lái)聲明方法，這樣才能使得代碼更容易理解。

public void doNotDoThis() throws Exception {
    ...
}
public void doThis() throws NumberFormatException {
    ...
}

如上，NumberFormatException字面上即可以看出是數(shù)字格式化錯(cuò)誤。

3. 對(duì)異常進(jìn)行文檔說(shuō)明

當(dāng)在方法上聲明拋出異常時(shí)，也需要進(jìn)行文檔說(shuō)明。和前面的一點(diǎn)一樣，都是為了給調(diào)用者提供盡可能多的信息，從而可以更好地避免/處理異常。異常處理的 10 個(gè)最佳實(shí)踐，這篇也推薦看下。

在Javadoc中加入throws聲明，并且描述拋出異常的場(chǎng)景。

/**
 * This method does something extremely useful ...
 *
 * @param input
 * @throws MyBusinessException if ... happens
 */
public void doSomething(String input) throws MyBusinessException {
    ...
}

4. 拋出異常的時(shí)候包含描述信息

在拋出異常時(shí)，需要盡可能精確地描述問(wèn)題和相關(guān)信息，這樣無(wú)論是打印到日志中還是監(jiān)控工具中，都能夠更容易被人閱讀，從而可以更好地定位具體錯(cuò)誤信息、錯(cuò)誤的嚴(yán)重程度等。

但這里并不是說(shuō)要對(duì)錯(cuò)誤信息長(zhǎng)篇大論，因?yàn)楸緛?lái)Exception的類名就能夠反映錯(cuò)誤的原因，因此只需要用一到兩句話描述即可。

try {
    new Long("xyz");
} catch (NumberFormatException e) {
    log.error(e);
}

NumberFormatException即告訴了這個(gè)異常是格式化錯(cuò)誤，異常的額外信息只需要提供這個(gè)錯(cuò)誤字符串即可。當(dāng)異常的名稱不夠明顯的時(shí)候，則需要提供盡可能具體的錯(cuò)誤信息。

5. 首先捕獲最具體的異常

現(xiàn)在很多IDE都能智能提示這個(gè)最佳實(shí)踐，當(dāng)你試圖首先捕獲最籠統(tǒng)的異常時(shí)，會(huì)提示不能達(dá)到的代碼。當(dāng)有多個(gè)catch塊中，按照捕獲順序只有第一個(gè)匹配到的catch塊才能執(zhí)行。因此，如果先捕獲IllegalArgumentException，那么則無(wú)法運(yùn)行到對(duì)NumberFormatException的捕獲。

public void catchMostSpecificExceptionFirst() {
    try {
        doSomething("A message");
    } catch (NumberFormatException e) {
        log.error(e);
    } catch (IllegalArgumentException e) {
        log.error(e)
    }
}

6. 不要捕獲Throwable

Throwable是所有異常和錯(cuò)誤的父類。你可以在catch語(yǔ)句中捕獲，但是永遠(yuǎn)不要這么做。如果catch了throwable，那么不僅僅會(huì)捕獲所有exception，還會(huì)捕獲error。而error是表明無(wú)法恢復(fù)的jvm錯(cuò)誤。因此除非絕對(duì)肯定能夠處理或者被要求處理error，不要捕獲throwable。

public void doNotCatchThrowable() {
    try {
        // do something
    } catch (Throwable t) {
        // don't do this!
    }
}

7. 不要忽略異常

很多時(shí)候，開(kāi)發(fā)者很有自信不會(huì)拋出異常，因此寫(xiě)了一個(gè)catch塊，但是沒(méi)有做任何處理或者記錄日志。

public void doNotIgnoreExceptions() {
    try {
        // do something
    } catch (NumberFormatException e) {
        // this will never happen
    }
}

但現(xiàn)實(shí)是經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)無(wú)法預(yù)料的異常或者無(wú)法確定這里的代碼未來(lái)是不是會(huì)改動(dòng)(刪除了阻止異常拋出的代碼)，而此時(shí)由于異常被捕獲，使得無(wú)法拿到足夠的錯(cuò)誤信息來(lái)定位問(wèn)題。合理的做法是至少要記錄異常的信息。

public void logAnException() {
    try {
        // do something
    } catch (NumberFormatException e) {
        log.error("This should never happen: " + e);
    }
}

8. 不要記錄并拋出異常

可以發(fā)現(xiàn)很多代碼甚至類庫(kù)中都會(huì)有捕獲異常、記錄日志并再次拋出的邏輯。如下：

try {
    new Long("xyz");
} catch (NumberFormatException e) {
    log.error(e);
    throw e;
}

這個(gè)處理邏輯看著是合理的。但這經(jīng)常會(huì)給同一個(gè)異常輸出多條日志。如下：

17:44:28,945 ERROR TestExceptionHandling:65 - java.lang.NumberFormatException: For input string: "xyz"
Exception in thread "main" java.lang.NumberFormatException: For input string: "xyz"
at java.lang.NumberFormatException.forInputString(NumberFormatException.java:65)
at java.lang.Long.parseLong(Long.java:589)
at java.lang.Long.(Long.java:965)
at com.stackify.example.TestExceptionHandling.logAndThrowException(TestExceptionHandling.java:63)
at com.stackify.example.TestExceptionHandling.main(TestExceptionHandling.java:58)

如上所示，后面的日志也沒(méi)有附加更有用的信息。如果想要提供更加有用的信息，那么可以將異常包裝為自定義異常。

public void wrapException(String input) throws MyBusinessException {
    try {
        // do something
    } catch (NumberFormatException e) {
        throw new MyBusinessException("A message that describes the error.", e);
    }
}

因此，僅僅當(dāng)想要處理異常時(shí)才去捕獲，否則只需要在方法簽名中聲明讓調(diào)用者去處理。

9. 包裝異常時(shí)不要拋棄原始的異常

捕獲標(biāo)準(zhǔn)異常并包裝為自定義異常是一個(gè)很常見(jiàn)的做法。這樣可以添加更為具體的異常信息并能夠做針對(duì)的異常處理。

需要注意的是，包裝異常時(shí)，一定要把原始的異常設(shè)置為cause(Exception有構(gòu)造方法可以傳入cause)。否則，丟失了原始的異常信息會(huì)讓錯(cuò)誤的分析變得困難。

public void wrapException(String input) throws MyBusinessException {
    try {
        // do something
    } catch (NumberFormatException e) {
        throw new MyBusinessException("A message that describes the error.", e);
    }
}

總結(jié)

綜上可知，當(dāng)拋出或者捕獲異常時(shí)，有很多不一樣的東西需要考慮。其中的許多點(diǎn)都是為了提升代碼的可閱讀性或者api的可用性。異常不僅僅是一個(gè)錯(cuò)誤控制機(jī)制，也是一個(gè)溝通媒介，因此與你的協(xié)作者討論這些最佳實(shí)踐并制定一些規(guī)范能夠讓每個(gè)人都理解相關(guān)的通用概念并且能夠按照同樣的方式使用它們。

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