六種異常處理的陋習
你以爲本身是一個Java專家嗎?是否確定本身已經全面掌握了Java的異常處理機制?在下面這段代碼中,你可以迅速找出異常處理的六個問題嗎?
1 OutputStreamWriter out = ...
2 java.sql.Connection conn = ...
3 try { // ⑸
4 Statement stat = conn.createStatement();
5 ResultSet rs = stat.executeQuery(
6 "select uid, name from user");
7 while (rs.next())
8 {
9 out.println("ID:" + rs.getString("uid") // ⑹
10 ",姓名:" + rs.getString("name"));
11 }
12 conn.close(); // ⑶
13 out.close();
14 }
15 catch(Exception ex) // ⑵
16 {
17 ex.printStackTrace(); //⑴,⑷
18 }
做爲一個Java程序員,你至少應該可以找出兩個問題。可是,若是你不能找出所有六個問題,請繼續閱讀本文。
本文討論的不是Java異常處理的通常性原則,由於這些原則已經被大多數人熟知。咱們要作的是分析各類可稱爲「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,從而可以在實際工做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做任何處理,能夠算得上Java編程中的殺手。從問題出現的頻繁程度和禍害程度來看,它也許能夠和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。若是你看到了這種丟棄(而不是拋出)異常的狀況,能夠百分之九十九地確定代碼存在問題(在極少數狀況下,這段代碼有存在的理由,但最好加上完整的註釋,以避免引發別人誤解)。
這段代碼的錯誤在於,異常(幾乎)老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,咱們不該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以後,printStackTrace就不該再在異常處理模塊中擔負主要責任了。
丟棄異常的情形很是廣泛。打開JDK的ThreadDeath類的文檔,能夠看到下面這段說明:「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,由於許多應用會捕獲全部的Exception而後丟棄它再也不理睬。」這段話的意思是,雖然ThreadDeath表明的是一種普通的問題,但鑑於許多應用會試圖捕獲全部異常而後不予以適當的處理,因此JDK把ThreadDeath定義成了Error的子類,由於Error類表明的是通常的應用不該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自己的設計。
那麼,應該怎樣改正呢?主要有四個選擇:
一、處理異常。針對該異常採起一些行動,例如修正問題、提醒某我的或進行其餘一些處理,要根據具體的情形肯定應該採起的動做。再次說明,調用printStackTrace算不上已經「處理好了異常」。
二、從新拋出異常。處理異常的代碼在分析異常以後,認爲本身不能處理它,從新拋出異常也不失爲一種選擇。
三、把該異常轉換成另外一種異常。大多數狀況下,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)。
四、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。不要捕獲異常以後又把它丟棄,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語句捕獲全部的異常。最多見的情形就是使用catch(Exception ex)語句。但實際上,在絕大多數狀況下,這種作法不值得提倡。爲何呢?
要理解其緣由,咱們必須回顧一下catch語句的用途。catch語句表示咱們預期會出現某種異常,並且但願可以處理該異常。異常類的做用就是告訴Java編譯器咱們想要處理的是哪種異常。因爲絕大多數異常都直接或間接從java.lang.Exception派生,catch(Exception ex)就至關於說咱們想要處理幾乎全部的異常。
再來看看前面的代碼例子。咱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操做中常見的異常。另外一個可能的異常是IOException,由於它要操做OutputStreamWriter。顯然,在同一個catch塊中處理這兩種大相徑庭的異常是不合適的。若是用兩個catch塊分別捕獲SQLException和IOException就要好多了。這就是說,catch語句應當儘可能指定具體的異常類型,而不該該指定涵蓋範圍太廣的Exception類。
另外一方面,除了這兩個特定的異常,還有其餘許多異常也可能出現。例如,若是因爲某種緣由,executeQuery返回了null,該怎麼辦?答案是讓它們繼續拋出,即沒必要捕獲也沒必要處理。實際上,咱們不能也不該該去捕獲可能出現的全部異常,程序的其餘地方還有捕獲異常的機會??直至最後由JVM處理。
結論二:在catch語句中儘量指定具體的異常類型,必要時使用多個catch。不要試圖處理全部可能出現的異常。
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,卻經常被人們忽視。若是程序用到了文件、Socket、JDBC鏈接之類的資源,即便遇到了異常,也要正確釋放佔用的資源。爲此,Java提供了一個簡化這類操做的關鍵詞finally。
finally是樣好東西:無論是否出現了異常,Finally保證在try/catch/finally塊結束以前,執行清理任務的代碼老是有機會執行。遺憾的是有些人卻不習慣使用finally。
固然,編寫finally塊應當多加當心,特別是要注意在finally塊以內拋出的異常??這是執行清理任務的最後機會,儘可能不要再有難以處理的錯誤。
結論三:保證全部資源都被正確釋放。充分運用finally關鍵詞。
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:若是循環內部出現了異常,會發生什麼事情?咱們能夠獲得足夠的信息判斷循環內部出錯的緣由嗎?不能。咱們只能知道當前正在處理的類發生了某種錯誤,但卻不能得到任何信息判斷致使當前錯誤的緣由。
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,未能說明實際致使錯誤的緣由,同時也不易解讀。
所以,在出現異常時,最好可以提供一些文字信息,例如當前正在執行的類、方法和其餘狀態信息,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緣由信息,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。
常常能夠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。這種現象之因此常見,緣由就在於有些人圖省事,不肯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全部平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。
一些新手經常把大量的代碼放入單個try塊,而後再在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。這種作法爲分析程序拋出異常的緣由帶來了困難,由於一大段代碼中有太多的地方可能拋出Exception。
結論五:儘可能減少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,考慮一下若是循環的中間拋出了異常,會發生什麼事情。循環的執行固然是要被打斷的,其次,catch塊會執行??就這些,再也沒有其餘動做了。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(於是也是錯誤的)數據,卻得不到任何有關這份數據是否完整的提示。對於有些系統來講,數據不完整可能比系統中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;另外一種可能有效的辦法是,先緩衝要輸出的數據,準備好所有數據以後再一次性輸出。
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?嗦,可是它有了比較完備的異常處理機制。
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 - 不能關閉數據庫鏈接: " + 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。若是你對本身的作法沒有百分之百的信心,務必加上詳細、全面的註釋。
另外一方面,不要笑話這些錯誤,不妨問問你本身是否真地完全擺脫了這些壞習慣。即便最有經驗的程序員偶爾也會誤入歧途,緣由很簡單,由於它們確確實實帶來了「方便」。全部這些反例均可以看做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。