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Java异常处理规则

前面介绍了使用异常处理的优势、便捷之处,本节将进一步从程序性能优化、结构优化的角度给出异常处理的一般规则。成功的异常处理应该实现如下 4 个目标。
  1. 使程序代码混乱最小化。
  2. 捕获并保留诊断信息。
  3. 通知合适的人员。
  4. 采用合适的方式结束异常活动。

下面介绍达到这种效果的基本准则。

不要过度使用异常

不可否认,Java 的异常机制确实方便,但滥用异常机制也会带来一些负面影响。过度使用异常主要有以下两个方面:
  1. 把异常和普通错误混淆在一起,不再编写任何错误处理代码,而是以简单地抛出异常来代替所有的错误处理。
  2. 使用异常处理来代替流程控制。

熟悉了异常使用方法后,程序员可能不再愿意编写烦琐的错误处理代码,而是简单地抛出异常。实际上这样做是不对的,对于完全已知和普通的错误,应该编写处理这种错误处理代码,增加程序的健壮性;只有对外部的、不能确定和预知的运行时错误才使用异常。

下面我们来看《Java五子棋游戏》一节中处理用户输入坐标点已有棋子的两种方式。
// 如果用户试图下棋的坐标点已有棋子了
if (!gb.board[xPos - 1][yPos - 1].equals("╋")){
    System.out.println ("您输入的坐标点已有棋子了,请重新输入");
    continue;
}
上面这种处理方式检测到用户试图下棋的坐标点已经有棋子了,立即打印一条提示语句,并重新开始下一次循环。这种处理方式简洁明了,逻辑清晰,提高运行效率。

如果将上面的处理机制改为如下方式:
// 如果用户试图下棋的坐标点己经有棋子了,程序自行抛出异常
if (!gb.board[xPos - 1][yPos - 1].equals ("╋")) {
    throw new Exception ("您试图下棋的坐标点已经有棋子了");
}
上面的处理方式没有提供有效的错误处理代码,当程序检测到用户试图下棋的坐标点已经有棋子时,并没有提供相应的处理,而是简单的抛出了一个异常。这种处理方式虽然简单,但 Java 运行时接收到这个异常后,还需要进行相应的 catch 块来捕获该异常,所以运行效率要差一些。而且用户下棋重复这个错误完全是预料的,所以程序完全可以针对该错误提供相应的处理,而不是抛出异常。

异常处理机制的效率比正常的流程控制效率差,所以不要使用异常处理来代替正常的程序流程控制。例如,对于以下代码:
// 定义一个字符串数组
String[] arr = { "Hello", "Java", "Spring" };
// 使用异常处理来遍历arr数组的每个元素
try {
    int i = 0;
    while (true) {
        System.out.println(arr[i++]);
    }
} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException ae) {
}
运行上面程序确实可以实现遍历 arr 数组元素的功能,但这种写法可读性较差,而且运行效率也不高。程序完全有能力避免产生 ArrayIndexOutOfBoundsException 异常,程序“故意”制造这种异常,然后使用 catch 块去捕获该异常,这是不应该的。将程序改为如下形式肯定要好得多。
String arr[] = {"Hello","Java","Spring"};
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
    System.out.println(arr[i]);
}
异常只应该用于处理非正常的情况,不要使用异常处理来代替正常的流程控制。对于一些完全可预知,而且处理方式清楚的错误,程序应该提供相应的错误处理代码,而不是将其笼统地称为异常。

不要使用过于庞大的try块

很多初学异常机制的读者喜欢在 try 块里放置大量的代码,这样看上去“很简单“,但这种”简单“只是一种假象,因为 try 块里的代码过于庞大,业务过于复杂,就会造成 try 块中出现异常的可能性大大增加,从而导致分析异常原因的难度也大大增加。而且当 try 块过于庞大时,就难免在 try 块后紧跟大量的 catch 块才可以针对不同的异常提供不同的处理逻辑。同一个 try 块后紧跟大量的 catch 块则需要分析它们之间的逻辑关系,反而增加了变成复杂度。

正确的做法是,把大块的 try 块分割成多个可能出现异常的程序段落,并把它们放在单独的 try 块中,从而分别捕获并处理异常。

避免使用 Catch All 语句

所谓 Catch All 语句指的是一种异常捕获模块,它可以处理程序发生的所有可能异常。例如,如下代码片段:
try {
    // 可能引发Checked异常的代码
} catch (Throwsble t) {
    // 进行异常处理
    t.printStackTrace();
}
不可否认,每个程序员都曾经用过这种异常处理方式,但在编写关键程序时就应避免使用这种异常处理方式。这种处理方式有如下两点不足之处。
  1. 所有的异常都采用相同的处理方式,这将导致无法对不同的异常分情况处理,如果要分情况处理,则需要在 catch 块中使用分支语句进行控制,这是得不偿失的做法。
  2. 这种捕获方式可能将程序中的错误、Runtime 异常等可能导致程序终止的情况全部捕获到,从而“压制”了异常。如果出现了一些“关键”异常,那么此异常也会被“静悄悄”地忽略。

实际上,Catch All 语句不过是一种通过避免错误处理而加快编程进度的机制,应尽量避免在实际应用中使用这种语句。

不要忽略捕获到的异常

不要忽略异常,既然已捕获到异常,那 catch 块理应处理并修复这个错误。catch 块整个为空,或者仅仅打印出错信息都是不妥的。程序出了错误,所有的人都看不到任何异常,但整个应用可能已经彻底坏了,这是最可怕的事情。

对异常进行合适的修复,然后绕过异常发生的地方继续执行;或者用别的数据进行计算,以代替期望的方法返回值;或者提示用户重新操作等。总之,对于 Checked 异常,程序应该尽量修复。

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