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為什么要在J2EE項(xiàng)目中談異常處理呢?可能許多java初學(xué)者都想說:“異常處理不就是try….catch…finally嗎?這誰都會??!”。筆者在初學(xué)java時也是這樣認(rèn)為的。如何在一個多層的j2ee項(xiàng)目中定義相應(yīng)的異常類?在項(xiàng)目中的每一層如何進(jìn)行異常處理?異常何時被拋出?異常何時被記錄?異常該怎么記錄?何時需要把checked Exception轉(zhuǎn)化成unchecked Exception ,何時需要把unChecked Exception轉(zhuǎn)化成checked Exception?異常是否應(yīng)該呈現(xiàn)到前端頁面?如何設(shè)計(jì)一個異??蚣??本文將就這些問題進(jìn)行探討。
1. JAVA異常處理
在面向過程式的編程語言中,我們可以通過返回值來確定方法是否正常執(zhí)行。比如在一個c語言編寫的程序中,如果方法正確的執(zhí)行則返回1.錯誤則返回0。在vb或delphi開發(fā)的應(yīng)用程序中,出現(xiàn)錯誤時,我們就彈出一個消息框給用戶。
通過方法的返回值我們并不能獲得錯誤的詳細(xì)信息??赡芤?yàn)榉椒ㄓ刹煌某绦騿T編寫,當(dāng)同一類錯誤在不同的方法出現(xiàn)時,返回的結(jié)果和錯誤信息并不一致。
所以java語言采取了一個統(tǒng)一的異常處理機(jī)制。
什么是異常?運(yùn)行時發(fā)生的可被捕獲和處理的錯誤。
在java語言中,Exception是所有異常的父類。任何異常都擴(kuò)展于Exception類。Exception就相當(dāng)于一個錯誤類型。如果要定義一個新的錯誤類型就擴(kuò)展一個新的Exception子類。采用異常的好處還在于可以精確的定位到導(dǎo)致程序出錯的源代碼位置,并獲得詳細(xì)的錯誤信息。
Java異常處理通過五個關(guān)鍵字來實(shí)現(xiàn),try,catch,throw ,throws, finally。具體的異常處理結(jié)構(gòu)由try….catch….finally塊來實(shí)現(xiàn)。try塊存放可能出現(xiàn)異常的java語句,catch用來捕獲發(fā)生的異常,并對異常進(jìn)行處理。Finally塊用來清除程序中未釋放的資源。不管理try塊的代碼如何返回,finally塊都總是被執(zhí)行。
一個典型的異常處理代碼
java 代碼

































給錯誤進(jìn)行了統(tǒng)一的分類,通過擴(kuò)展Exception類或其子類來實(shí)現(xiàn)。從而避免了相同的錯誤可能在不同的方法中具有不同的錯誤信息。在不同的方法中出現(xiàn)相同的錯誤時,只需要throw 相同的異常對象即可。
獲得更為詳細(xì)的錯誤信息。通過異常類,可以給異常更為詳細(xì),對用戶更為有用的錯誤信息。以便于用戶進(jìn)行跟蹤和調(diào)試程序。
把正確的返回結(jié)果與錯誤信息分離。降低了程序的復(fù)雜度。調(diào)用者無需要對返回結(jié)果進(jìn)行更多的了解。
強(qiáng)制調(diào)用者進(jìn)行異常處理,提高程序的質(zhì)量。當(dāng)一個方法聲明需要拋出一個異常時,那么調(diào)用者必須使用try….catch塊對異常進(jìn)行處理。當(dāng)然調(diào)用者也可以讓異常繼續(xù)往上一層拋出。
2. Checked 異常 還是 unChecked 異常?
Java異常分為兩大類:checked 異常和unChecked 異常。所有繼承java.lang.Exception 的異常都屬于checked異常。所有繼承java.lang.RuntimeException的異常都屬于unChecked異常。
當(dāng)一個方法去調(diào)用一個可能拋出checked異常的方法,必須通過try…catch塊對異常進(jìn)行捕獲進(jìn)行處理或者重新拋出。
我們看看Connection接口的createStatement()方法的聲明。
public Statement createStatement() throws SQLException;
SQLException是checked異常。當(dāng)調(diào)用createStatement方法時,java強(qiáng)制調(diào)用者必須對SQLException進(jìn)行捕獲處理。
java 代碼











java 代碼




unChecked異常也稱為運(yùn)行時異常,通常RuntimeException都表示用戶無法恢復(fù)的異常,如無法獲得數(shù)據(jù)庫連接,不能打開文件等。雖然用戶也可以像處理checked異常一樣捕獲unChecked異常。但是如果調(diào)用者并沒有去捕獲unChecked異常時,編譯器并不會強(qiáng)制你那么做。
比如一個把字符轉(zhuǎn)換為整型數(shù)值的代碼如下:
java 代碼


java 代碼

當(dāng)傳入的參數(shù)不能轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的整數(shù)時,將會拋出NumberFormatException。因?yàn)镹umberFormatException擴(kuò)展于RuntimeException,是unChecked異常。所以調(diào)用parseInt方法時無需要try…catch
因?yàn)閖ava不強(qiáng)制調(diào)用者對unChecked異常進(jìn)行捕獲或往上拋出。所以程序員總是喜歡拋出unChecked異常?;蛘弋?dāng)需要一個新的異常類時,總是習(xí)慣的從RuntimeException擴(kuò)展。當(dāng)你去調(diào)用它些方法時,如果沒有相應(yīng)的catch塊,編譯器也總是讓你通過,同時你也根本無需要去了解這個方法倒底會拋出什么異常。看起來這似乎倒是一個很好的辦法,但是這樣做卻是遠(yuǎn)離了java異常處理的真實(shí)意圖。并且對調(diào)用你這個類的程序員帶來誤導(dǎo),因?yàn)檎{(diào)用者根本不知道需要在什么情況下處理異常。而checked異??梢悦鞔_的告訴調(diào)用者,調(diào)用這個類需要處理什么異常。如果調(diào)用者不去處理,編譯器都會提示并且是無法編譯通過的。當(dāng)然怎么處理是由調(diào)用者自己去決定的。
所以Java推薦人們在應(yīng)用代碼中應(yīng)該使用checked異常。就像我們在上節(jié)提到運(yùn)用異常的好外在于可以強(qiáng)制調(diào)用者必須對將會產(chǎn)生的異常進(jìn)行處理。包括在《java Tutorial》等java官方文檔中都把checked異常作為標(biāo)準(zhǔn)用法。
使用checked異常,應(yīng)意味著有許多的try…catch在你的代碼中。當(dāng)在編寫和處理越來越多的try…catch塊之后,許多人終于開始懷疑checked異常倒底是否應(yīng)該作為標(biāo)準(zhǔn)用法了。
甚至連大名鼎鼎的《thinking in java》的作者Bruce Eckel也改變了他曾經(jīng)的想法。Bruce Eckel甚至主張把unChecked異常作為標(biāo)準(zhǔn)用法。并發(fā)表文章,以試驗(yàn)checked異常是否應(yīng)該從java中去掉。Bruce Eckel語:“當(dāng)少量代碼時,checked異常無疑是十分優(yōu)雅的構(gòu)思,并有助于避免了許多潛在的錯誤。但是經(jīng)驗(yàn)表明,對大量代碼來說結(jié)果正好相反”
關(guān)于checked異常和unChecked異常的詳細(xì)討論可以參考
Alan Griffiths http://www.octopull.demon.co.uk/java/ExceptionalJava.html
Bruce Eckel http://www.mindView.net/Etc/Disscussions/CheckedExceptions
《java Tutorial》 http://java.sun.com/docs/books/tutorial/essential/exceptions/runtime.html
使用checked異常會帶來許多的問題。
checked異常導(dǎo)致了太多的try…catch 代碼
可能有很多checked異常對開發(fā)人員來說是無法合理地進(jìn)行處理的,比如SQLException。而開發(fā)人員卻不得不去進(jìn)行try…catch。當(dāng)開發(fā)人員對一個checked異常無法正確的處理時,通常是簡單的把異常打印出來或者是干脆什么也不干。特別是對于新手來說,過多的checked異常讓他感到無所適從。
java 代碼
















checked異常導(dǎo)致了許多難以理解的代碼產(chǎn)生
當(dāng)開發(fā)人員必須去捕獲一個自己無法正確處理的checked異常,通常的是重新封裝成一個新的異常后再拋出。這樣做并沒有為程序帶來任何好處。反而使代碼晚難以理解。
就像我們使用JDBC代碼那樣,需要處理非常多的try…catch.,真正有用的代碼被包含在try…catch之內(nèi)。使得理解這個方法變理困難起來
checked異常導(dǎo)致異常被不斷的封裝成另一個類異常后再拋出
java 代碼
























我們看到異常就這樣一層層無休止的被封裝和重新拋出。
checked異常導(dǎo)致破壞接口方法
一個接口上的一個方法已被多個類使用,當(dāng)為這個方法額外添加一個checked異常時,那么所有調(diào)用此方法的代碼都需要修改。
可見上面這些問題都是因?yàn)檎{(diào)用者無法正確的處理checked異常時而被迫去捕獲和處理,被迫封裝后再重新拋出。這樣十分不方便,并不能帶來任何好處。在這種情況下通常使用unChecked異常。
chekced異常并不是無一是處,checked異常比傳統(tǒng)編程的錯誤返回值要好用得多。通過編譯器來確保正確的處理異常比通過返回值判斷要好得多。
如果一個異常是致命的,不可恢復(fù)的?;蛘哒{(diào)用者去捕獲它沒有任何益處,使用unChecked異常。
如果一個異常是可以恢復(fù)的,可以被調(diào)用者正確處理的,使用checked異常。
在使用unChecked異常時,必須在在方法聲明中詳細(xì)的說明該方法可能會拋出的unChekced異常。由調(diào)用者自己去決定是否捕獲unChecked異常
倒底什么時候使用checked異常,什么時候使用unChecked異常?并沒有一個絕對的標(biāo)準(zhǔn)。但是筆者可以給出一些建議
當(dāng)所有調(diào)用者必須處理這個異常,可以讓調(diào)用者進(jìn)行重試操作;或者該異常相當(dāng)于該方法的第二個返回值。使用checked異常。
這個異常僅是少數(shù)比較高級的調(diào)用者才能處理,一般的調(diào)用者不能正確的處理。使用unchecked異常。有能力處理的調(diào)用者可以進(jìn)行高級處理,一般調(diào)用者干脆就不處理。
這個異常是一個非常嚴(yán)重的錯誤,如數(shù)據(jù)庫連接錯誤,文件無法打開等?;蛘哌@些異常是與外部環(huán)境相關(guān)的。不是重試可以解決的。使用unchecked異常。因?yàn)檫@種異常一旦出現(xiàn),調(diào)用者根本無法處理。
如果不能確定時,使用unchecked異常。并詳細(xì)描述可能會拋出的異常,以讓調(diào)用者決定是否進(jìn)行處理。
3. 設(shè)計(jì)一個新的異常類
在設(shè)計(jì)一個新的異常類時,首先看看是否真正的需要這個異常類。一般情況下盡量不要去設(shè)計(jì)新的異常類,而是盡量使用java中已經(jīng)存在的異常類。
如java 代碼

不管是新的異常是chekced異常還是unChecked異常。我們都必須考慮異常的嵌套問題。
java 代碼





方法methodA聲明會拋出ExceptionA.
public void methodB()throws ExceptionB
methodB聲明會拋出ExceptionB,當(dāng)在methodB方法中調(diào)用methodA時,ExceptionA是無法處理的,所以ExceptionA應(yīng)該繼續(xù)往上拋出。一個辦法是把methodB聲明會拋出ExceptionA.但這樣已經(jīng)改變了MethodB的方法簽名。一旦改變,則所有調(diào)用methodB的方法都要進(jìn)行改變。
另一個辦法是把ExceptionA封裝成ExceptionB,然后再拋出。如果我們不把ExceptionA封裝在ExceptionB中,就丟失了根異常信息,使得無法跟蹤異常的原始出處。
java 代碼









如上面的代碼中,ExceptionB嵌套一個ExceptionA.我們暫且把ExceptionA稱為“起因異常”,因?yàn)镋xceptionA導(dǎo)致了ExceptionB的產(chǎn)生。這樣才不使異常信息丟失。
所以我們在定義一個新的異常類時,必須提供這樣一個可以包含嵌套異常的構(gòu)造函數(shù)。并有一個私有成員來保存這個“起因異常”。
java 代碼

















當(dāng)然,我們在調(diào)用printStackTrace方法時,需要把所有的“起因異常”的信息也同時打印出來。所以我們需要覆寫printStackTrace方法來顯示全部的異常棧跟蹤。包括嵌套異常的棧跟蹤。
java 代碼









java 代碼















































同樣要設(shè)計(jì)一個unChecked異常類也與上面一樣。只是需要繼承RuntimeException。
4. 如何記錄異常
作為一個大型的應(yīng)用系統(tǒng)都需要用日志文件來記錄系統(tǒng)的運(yùn)行,以便于跟蹤和記錄系統(tǒng)的運(yùn)行情況。系統(tǒng)發(fā)生的異常理所當(dāng)然的需要記錄在日志系統(tǒng)中。
java 代碼























我們注意到,一個錯誤被記錄了兩次.在錯誤的起源位置我們僅是以info級別進(jìn)行記錄。而在sendUserPassword方法中,我們還把整個異常信息都記錄了。
筆者曾看到很多項(xiàng)目是這樣記錄異常的,不管三七二一,只有遇到異常就把整個異常全部記錄下。如果一個異常被不斷的封裝拋出多次,那么就被記錄了多次。那么異常倒底該在什么地方被記錄?
異常應(yīng)該在最初產(chǎn)生的位置記錄!
如果必須捕獲一個無法正確處理的異常,僅僅是把它封裝成另外一種異常往上拋出。不必再次把已經(jīng)被記錄過的異常再次記錄。
如果捕獲到一個異常,但是這個異常是可以處理的。則無需要記錄異常












捕獲到一個未記錄過的異?;蛲獠肯到y(tǒng)異常時,應(yīng)該記錄異常的詳細(xì)信息
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究竟在哪里記錄異常信息,及怎么記錄異常信息,可能是見仁見智的問題了。甚至有些系統(tǒng)讓異常類一記錄異常。當(dāng)產(chǎn)生一個新異常對象時,異常信息就被自動記錄。
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這似乎看起來是十分美妙的,其實(shí)必然導(dǎo)致了異常被重復(fù)記錄。同時違反了“類的職責(zé)分配原則”,是一種不好的設(shè)計(jì)。記錄異常不屬于異常類的行為,記錄異常應(yīng)該由專門的日志系統(tǒng)去做。并且異常的記錄信息是不斷變化的。我們在記錄異常同應(yīng)該給更豐富些的信息。以利于我們能夠根據(jù)異常信息找到問題的根源,以解決問題。
雖然我們對記錄異常討論了很多,過多的強(qiáng)調(diào)這些反而使開發(fā)人員更為疑惑,一種好的方式是為系統(tǒng)提供一個異常處理框架。由框架來決定是否記錄異常和怎么記錄異常。而不是由普通程序員去決定。但是了解些還是有益的。
5. J2EE項(xiàng)目中的異常處理
目前,J2ee項(xiàng)目一般都會從邏輯上分為多層。比較經(jīng)典的分為三層:表示層,業(yè)務(wù)層,集成層(包括數(shù)據(jù)庫訪問和外部系統(tǒng)的訪問)。
J2ee項(xiàng)目有著其復(fù)雜性,J2ee項(xiàng)目的異常處理需要特別注意幾個問題。
在分布式應(yīng)用時,我們會遇到許多checked異常。所有RMI調(diào)用(包括EJB遠(yuǎn)程接口調(diào)用)都會拋出java.rmi.RemoteException;同時RemoteException是checked異常,當(dāng)我們在業(yè)務(wù)系統(tǒng)中進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)用時,我們都需要編寫大量的代碼來處理這些checked異常。而一旦發(fā)生RemoteException這些checked異常對系統(tǒng)是非常嚴(yán)重的,幾乎沒有任何進(jìn)行重試的可能。也就是說,當(dāng)出現(xiàn)RemoteException這些可怕的checked異常,我們沒有任何重試的必要性,卻必須要編寫大量的try…catch代碼去處理它。一般我們都是在最底層進(jìn)行RMI調(diào)用,只要有一個RMI調(diào)用,所有上層的接口都會要求拋出RemoteException異常。因?yàn)槲覀兲幚鞷emoteException的方式就是把它繼續(xù)往上拋。這樣一來就破壞了我們業(yè)務(wù)接口。RemoteException這些J2EE系統(tǒng)級的異常嚴(yán)重的影響了我們的業(yè)務(wù)接口。我們對系統(tǒng)進(jìn)行分層的目的就是減少系統(tǒng)之間的依賴,每一層的技術(shù)改變不至于影響到其它層。
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同樣JDBC訪問都會拋出SQLException的checked異常。
為了避免系統(tǒng)級的checked異常對業(yè)務(wù)系統(tǒng)的深度侵入,我們可以為業(yè)務(wù)方法定義一個業(yè)務(wù)系統(tǒng)自己的異常。針對像SQLException,RemoteException這些非常嚴(yán)重的異常,我們可以新定義一個unChecked的異常,然后把SQLException,RemoteException封裝成unChecked異常后拋出。
如果這個系統(tǒng)級的異常是要交由上一級調(diào)用者處理的,可以新定義一個checked的業(yè)務(wù)異常,然后把系統(tǒng)級的異常封存裝成業(yè)務(wù)級的異常后再拋出。
一般地,我們需要定義一個unChecked異常,讓集成層接口的所有方法都聲明拋出這unChecked異常。
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定義一個checked的業(yè)務(wù)異常,讓業(yè)務(wù)層的接口的所有方法都聲明拋出Checked異常.
java 代碼















J2ee表示層應(yīng)該是一個很薄的層,主要的功能為:獲得頁面請求,把頁面的參數(shù)組裝成POJO對象,調(diào)用相應(yīng)的業(yè)務(wù)方法,然后進(jìn)行頁面轉(zhuǎn)發(fā),把相應(yīng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給頁面。表示層需要注意一個問題,表示層需要對數(shù)據(jù)的合法性進(jìn)行校驗(yàn),比如某些錄入域不能為空,字符長度校驗(yàn)等。
J2ee從頁面所有傳給后臺的參數(shù)都是字符型的,如果要求輸入數(shù)值或日期類型的參數(shù)時,必須把字符值轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)值或日期值。
如果表示層代碼校驗(yàn)參數(shù)不合法時,應(yīng)該返回到原始頁面,讓用戶重新錄入數(shù)據(jù),并提示相關(guān)的錯誤信息。
通常把一個從頁面?zhèn)鱽淼膮?shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)值,我們可以看到這樣的代碼
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上面的代碼應(yīng)該經(jīng)常見到,但是當(dāng)用戶從頁面錄入一個不能轉(zhuǎn)換為整型的字符或一個錯誤的日期值。
Integer.parse()方法被拋出一個NumberFormatException的unChecked異常。但是這個異常絕對不是一個致命的異常,一般當(dāng)用戶在頁面的錄入域錄入的值不合法時,我們應(yīng)該提示用戶進(jìn)行重新錄入。但是一旦拋出unchecked異常,就沒有重試的機(jī)會了。像這樣的代碼造成大量的異常信息顯示到頁面。使我們的系統(tǒng)看起來非常的脆弱。
同樣,SimpleDateFormat.parse()方法也會拋出ParseException的Checked異常。
這種情況我們都應(yīng)該捕獲這些unChecked異常,并給提示用戶重新錄入。
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在表示層一定要弄清楚調(diào)用方法的是否會拋出unChecked異常,什么情況下會拋出這些異常,并作出正確的處理。
在表示層調(diào)用系統(tǒng)的業(yè)務(wù)方法,一般情況下是無需要捕獲異常的。如果調(diào)用的業(yè)務(wù)方法拋出的異常相當(dāng)于第二個返回值時,在這種情況下是需要捕獲 ?這個是什么意思?