有效处理Java异常三原则
作者:网络转载 发布时间:[ 2016/11/1 9:55:27 ] 推荐标签:Java 异常
Java中异常提供了一种识别及响应错误情况的一致性机制,有效地异常处理能使程序更加健壮、易于调试。异常之所以是一种强大的调试手段,在于其回答了以下三个问题:
什么出了错?
在哪出的错?
为什么出错?
在有效使用异常的情况下,异常类型回答了“什么”被抛出,异常堆栈跟踪回答了“在哪“抛出,异常信息回答了“为什么“会抛出,如果你的异常没有回答以上全部问题,那么可能你没有很好地使用它们。有三个原则可以帮助你在调试过程中大限度地使用好异常,这三个原则是:
具体明确
提早抛出
延迟捕获
为了阐述有效异常处理的这三个原则,本文通过杜撰个人财务管理器类JCheckbook进行讨论,JCheckbook用于记录及追踪诸如存取款,票据开具之类的银行账户活动。
具体明确
Java定义了一个异常类的层次结构,其以Throwable开始,扩展出Error和Exception,而Exception又扩展出RuntimeException.如下图所示.
这四个类是泛化的,并不提供多少出错信息,虽然实例化这几个类是语法上合法的(如:new Throwable()),但是好还是把它们当虚基类看,使用它们更加特化的子类。Java已经提供了大量异常子类,如需更加具体,你也可以定义自己的异常类。
例 如:java.io package包中定义了Exception类的子类IOException,更加特化确的是 FileNotFoundException,EOFException和ObjectStreamException这些IOException的子 类。每一种都描述了一类特定的I/O错误:分别是文件丢失,异常文件结尾和错误的序列化对象流.异常越具体,我们的程序能更好地回答”什么出了错”这个 问题。
捕 获异常时尽量明确也很重要。例如:JCheckbook可以通过重新询问用户文件名来处理FileNotFoundException,对于 EOFException,它可以根据异常抛出前读取的信息继续运行。如果抛出的是ObjectStreamException,则程序应该提示用户文件 已损坏,应当使用备份文件或者其他文件。
Java让明确捕获异常变得容易,因为我们可以对同一try块定义多个catch块,从而对每种异常分别进行恰当的处理。
File prefsFile = new File(prefsFilename);
try{
readPreferences(prefsFile);
}
catch (FileNotFoundException e){
// alert the user that the specified file
// does not exist
}
catch (EOFException e){
// alert the user that the end of the file
// was reached
}
catch (ObjectStreamException e){
// alert the user that the file is corrupted
}
catch (IOException e){
// alert the user that some other I/O
// error occurred
}
JCheckbook 通过使用多个catch块来给用户提供捕获到异常的明确信息。举例来说:如果捕获了FileNotFoundException,它可以提示用户指定另一 个文件,某些情况下多个catch块带来的额外编码工作量可能是非必要的负担,但在这个例子中,额外的代码的确帮助程序提供了对用户更友好的响应。
除前三个catch块处理的异常之外,后一个catch块在IOException抛出时给用户提供了更泛化的错误信息.这样一来,程序可以尽可能提供具体的信息,但也有能力处理未预料到的其他异常。
有 时开发人员会捕获范化异常,并显示异常类名称或者打印堆栈信息以求"具体"。千万别这么干!用户看到java.io.EOFException或者堆栈信息 只会头疼而不是获得帮助。应当捕获具体的异常并且用"人话"给用户提示确切的信息。不过,异常堆栈倒是可以在你的日志文件里打印。记住,异常和堆栈信息是用来帮助开发人 员而不是用户的。
后,应该注意到JCheckbook并没有在readPreferences()中捕获异常,而是将捕获和处理异常留到用户界面层来做,这样能用对话框或其他方式来通知用户。这被称为"延迟捕获",下文会谈到。
提早抛出
异常堆栈信息提供了导致异常出现的方法调用链的精确顺序,包括每个方法调用的类名,方法名,代码文件名甚至行数,以此来精确定位异常出现的现场。
java.lang.NullPointerException
at java.io.FileInputStream.open(Native Method)
at java.io.FileInputStream.<init>(FileInputStream.java:103)
at jcheckbook.JCheckbook.readPreferences(JCheckbook.java:225)
at jcheckbook.JCheckbook.startup(JCheckbook.java:116)
at jcheckbook.JCheckbook.<init>(JCheckbook.java:27)
at jcheckbook.JCheckbook.main(JCheckbook.java:318)
以 上展示了FileInputStream类的open()方法抛出NullPointerException的情况。不过注意 FileInputStream.close()是标准Java类库的一部分,很可能导致这个异常的问题原因在于我们的代码本身而不是Java API。所以问题很可能出现在前面的其中一个方法,幸好它也在堆栈信息中打印出来了。
不幸的是,NullPointerException是Java中信息量少的(却也是常遭遇且让人崩溃的)异常。它压根不提我们关心的事情:到底哪里是null。所以我们不得不回退几步去找哪里出了错。
通过逐步回退跟踪堆栈信息并检查代码,我们可以确定错误原因是向readPreferences()传入了一个空文件名参数。既然readPreferences()知道它不能处理空文件名,所以马上检查该条件:
public void readPreferences(String filename)
throws IllegalArgumentException{
if (filename == null){
throw new IllegalArgumentException("filename is null");
} //if
//...perform other operations...
InputStream in = new FileInputStream(filename);
//...read the preferences file...
}
通过提早抛出异常(又称"迅速失败"),异常得以清晰又准确。堆栈信息立即反映出什么出了错(提供了非法参数值),为什么出错(文件名不能为空值),以及哪里出的错(readPreferences()的前部分)。这样我们的堆栈信息能如实提供:
java.lang.IllegalArgumentException: filename is null
at jcheckbook.JCheckbook.readPreferences(JCheckbook.java:207)
at jcheckbook.JCheckbook.startup(JCheckbook.java:116)
at jcheckbook.JCheckbook.<init>(JCheckbook.java:27)
at jcheckbook.JCheckbook.main(JCheckbook.java:318)
另外,其中包含的异常信息("文件名为空")通过明确回答什么为空这一问题使得异常提供的信息更加丰富,而这一答案是我们之前代码中抛出的NullPointerException所无法提供的。
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