六種異常處理的陋習(xí)
你覺得自己是一個(gè)Java專家嗎？是否肯定自己已經(jīng)全面掌握了Java的異常處理機(jī)制？在下面這段代碼中，你能夠迅速找出異常處理的六個(gè)問題嗎？
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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 }
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作為一個(gè)Java程序員，你至少應(yīng)該能夠找出兩個(gè)問題。但是，如果你不能找出全部六個(gè)問題，請(qǐng)繼續(xù)閱讀本文。
本文討論的不是Java異常處理的一般性原則，因?yàn)檫@些原則已經(jīng)被大多數(shù)人熟知。我們要做的是分析各種可稱為“反例”（anti-pattern）的違背優(yōu)秀編碼規(guī)范的常見壞習(xí)慣，幫助讀者熟悉這些典型的反面例子，從而能夠在實(shí)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(xiàn)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(gè)惡名遠(yuǎn)播的問題相提并論??不檢查緩沖區(qū)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(shù)情況下，這段代碼有存在的理由，但最好加上完整的注釋，以免引起別人誤解）。
這段代碼的錯(cuò)誤在于，異常（幾乎）總是意味著某些事情不對(duì)勁了，或者說至少發(fā)生了某些不尋常的事情，我們不應(yīng)該對(duì)程序發(fā)出的求救信號(hào)保持沉默和無動(dòng)于衷。調(diào)用一下printStackTrace算不上“處理異常”。不錯(cuò)，調(diào)用printStackTrace對(duì)調(diào)試程序有幫助，但程序調(diào)試階段結(jié)束之后，printStackTrace就不應(yīng)再在異常處理模塊中擔(dān)負(fù)主要責(zé)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(xiàn)ThreadDeath是一種‘正常的情形’，但ThreadDeath類是Error而不是Exception的子類，因?yàn)樵S多應(yīng)用會(huì)捕獲所有的Exception然后丟棄它不再理睬。”這段話的意思是，雖然ThreadDeath代表的是一種普通的問題，但鑒于許多應(yīng)用會(huì)試圖捕獲所有異常然后不予以適當(dāng)?shù)奶幚恚訨DK把ThreadDeath定義成了Error的子類，因?yàn)镋rror類代表的是一般的應(yīng)用不應(yīng)該去捕獲的嚴(yán)重問題。可見，丟棄異常這一壞習(xí)慣是如此常見，它甚至已經(jīng)影響到了Java本身的設(shè)計(jì)。
那么，應(yīng)該怎樣改正呢？主要有四個(gè)選擇：
1、處理異常。針對(duì)該異常采取一些行動(dòng)，例如修正問題、提醒某個(gè)人或進(jìn)行其他一些處理，要根據(jù)具體的情形確定應(yīng)該采取的動(dòng)作。再次說明，調(diào)用printStackTrace算不上已經(jīng)“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后，認(rèn)為自己不能處理它，重新拋出異常也不失為一種選擇。
3、把該異常轉(zhuǎn)換成另一種異常。大多數(shù)情況下，這是指把一個(gè)低級(jí)的異常轉(zhuǎn)換成應(yīng)用級(jí)的異常（其含義更容易被用戶了解的異常）。
4、不要捕獲異常。
結(jié)論一：既然捕獲了異常，就要對(duì)它進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?。不要捕獲異常之后又把它丟棄，不予理睬。
反例之二：不指定具體的異常
代碼：15行。
許多時(shí)候人們會(huì)被這樣一種“美妙的”想法吸引：用一個(gè)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(shí)際上，在絕大多數(shù)情況下，這種做法不值得提倡。為什么呢？
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(yù)期會(huì)出現(xiàn)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。由于絕大多數(shù)異常都直接或間接從java.lang.Exception派生，catch(Exception ex)就相當(dāng)于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么呢？最明顯的一個(gè)是SQLException，這是JDBC操作中常見的異常。另一個(gè)可能的異常是IOException，因?yàn)樗僮鱋utputStreamWriter。顯然，在同一個(gè)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(gè)catch塊分別捕獲SQLException和IOException就要好多了。這就是說，catch語句應(yīng)當(dāng)盡量指定具體的異常類型，而不應(yīng)該指定涵蓋范圍太廣的Exception類。
另一方面，除了這兩個(gè)特定的異常，還有其他許多異常也可能出現(xiàn)。例如，如果由于某種原因，executeQuery返回了null，該怎么辦？答案是讓它們繼續(xù)拋出，即不必捕獲也不必處理。實(shí)際上，我們不能也不應(yīng)該去捕獲可能出現(xiàn)的所有異常，程序的其他地方還有捕獲異常的機(jī)會(huì)??直至最后由JVM處理。
結(jié)論二：在catch語句中盡可能指定具體的異常類型，必要時(shí)使用多個(gè)catch。不要試圖處理所有可能出現(xiàn)的異常。
反例之三：占用資源不釋放
代碼：3行-14行。
異常改變了程序正常的執(zhí)行流程。這個(gè)道理雖然簡(jiǎn)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，也要正確釋放占用的資源。為此，Java提供了一個(gè)簡(jiǎn)化這類操作的關(guān)鍵詞finally。
finally是樣好東西：不管是否出現(xiàn)了異常，F(xiàn)inally保證在try/catch/finally塊結(jié)束之前，執(zhí)行清理任務(wù)的代碼總是有機(jī)會(huì)執(zhí)行。遺憾的是有些人卻不習(xí)慣使用finally。
當(dāng)然，編寫finally塊應(yīng)當(dāng)多加小心，特別是要注意在finally塊之內(nèi)拋出的異常??這是執(zhí)行清理任務(wù)的最后機(jī)會(huì)，盡量不要再有難以處理的錯(cuò)誤。
結(jié)論三：保證所有資源都被正確釋放。充分運(yùn)用finally關(guān)鍵詞。
反例之四：不說明異常的詳細(xì)信息
代碼：3行-18行。
仔細(xì)觀察這段代碼：如果循環(huán)內(nèi)部出現(xiàn)了異常，會(huì)發(fā)生什么事情？我們可以得到足夠的信息判斷循環(huán)內(nèi)部出錯(cuò)的原因嗎？不能。我們只能知道當(dāng)前正在處理的類發(fā)生了某種錯(cuò)誤，但卻不能獲得任何信息判斷導(dǎo)致當(dāng)前錯(cuò)誤的原因。
printStackTrace的堆棧跟蹤功能顯示出程序運(yùn)行到當(dāng)前類的執(zhí)行流程，但只提供了一些最基本的信息，未能說明實(shí)際導(dǎo)致錯(cuò)誤的原因，同時(shí)也不易解讀。
因此，在出現(xiàn)異常時(shí)，最好能夠提供一些文字信息，例如當(dāng)前正在執(zhí)行的類、方法和其他狀態(tài)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(jié)論四：在異常處理模塊中提供適量的錯(cuò)誤原因信息，組織錯(cuò)誤信息使其易于理解和閱讀。
反例之五：過于龐大的try塊
代碼：3行-14行。
經(jīng)?？梢钥吹接腥税汛罅康拇a放入單個(gè)try塊，實(shí)際上這不是好習(xí)慣。這種現(xiàn)象之所以常見，原因就在于有些人圖省事，不愿花時(shí)間分析一大塊代碼中哪幾行代碼會(huì)拋出異常、異常的具體類型是什么。把大量的語句裝入單個(gè)巨大的try塊就象是出門旅游時(shí)把所有日常用品塞入一個(gè)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(gè)try塊，然后再在catch語句中聲明Exception，而不是分離各個(gè)可能出現(xiàn)異常的段落并分別捕獲其異常。這種做法為分析程序拋出異常的原因帶來了困難，因?yàn)橐淮蠖未a中有太多的地方可能拋出Exception。
結(jié)論五：盡量減小try塊的體積。
反例之六：輸出數(shù)據(jù)不完整
代碼：7行-11行。
不完整的數(shù)據(jù)是Java程序的隱形殺手。仔細(xì)觀察這段代碼，考慮一下如果循環(huán)的中間拋出了異常，會(huì)發(fā)生什么事情。循環(huán)的執(zhí)行當(dāng)然是要被打斷的，其次，catch塊會(huì)執(zhí)行??就這些，再也沒有其他動(dòng)作了。已經(jīng)輸出的數(shù)據(jù)怎么辦？使用這些數(shù)據(jù)的人或設(shè)備將收到一份不完整的（因而也是錯(cuò)誤的）數(shù)據(jù)，卻得不到任何有關(guān)這份數(shù)據(jù)是否完整的提示。對(duì)于有些系統(tǒng)來說，數(shù)據(jù)不完整可能比系統(tǒng)停止運(yùn)行帶來更大的損失。
較為理想的處置辦法是向輸出設(shè)備寫一些信息，聲明數(shù)據(jù)的不完整性；另一種可能有效的辦法是，先緩沖要輸出的數(shù)據(jù)，準(zhǔn)備好全部數(shù)據(jù)之后再一次性輸出。
結(jié)論六：全面考慮可能出現(xiàn)的異常以及這些異常對(duì)執(zhí)行流程的影響。
改寫后的代碼
根據(jù)上面的討論，下面給出改寫后的代碼。也許有人會(huì)說它稍微有點(diǎn)?嗦，但是它有了比較完備的異常處理機(jī)制。
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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(shù)據(jù)不完整");
throw new ApplicationException("讀取數(shù)據(jù)時(shí)出現(xiàn)SQL錯(cuò)誤", sqlex);
}
catch(IOException ioex)
{
throw new ApplicationException("寫入數(shù)據(jù)時(shí)出現(xiàn)IO錯(cuò)誤", ioex);
}
finally
{
if (conn != null) {
try {
conn.close();
}
catch(SQLException sqlex2)
{
System.err(this.getClass().getName() + ".mymethod - 不能關(guān)閉數(shù)據(jù)庫連接: " + sqlex2.toString());
}
}
if (out != null) {
try {
out.close();
}
catch(IOException ioex2)
{
System.err(this.getClass().getName() + ".mymethod - 不能關(guān)閉輸出文件" + ioex2.toString());
}
}
}
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本文的結(jié)論不是放之四海皆準(zhǔn)的教條，有時(shí)常識(shí)和經(jīng)驗(yàn)才是最好的老師。如果你對(duì)自己的做法沒有百分之百的信心，務(wù)必加上詳細(xì)、全面的注釋。
另一方面，不要笑話這些錯(cuò)誤，不妨問問你自己是否真地徹底擺脫了這些壞習(xí)慣。即使最有經(jīng)驗(yàn)的程序員偶爾也會(huì)誤入歧途，原因很簡(jiǎn)單，因?yàn)樗鼈兇_確實(shí)實(shí)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(dòng)人，無孔不入，時(shí)刻誘惑著你。也許有人會(huì)認(rèn)為這些都屬于雞皮蒜毛的小事，不足掛齒，但請(qǐng)記住：勿以惡小而為之，勿以善小而不為。