Java自定義異常與異常使用最佳實踐
阿新 • • 發佈：2019-01-02
異常的分類
1. 非執行時異常(Checked Exception)
Java中凡是繼承自Exception但不是繼承自RuntimeException的類都是非執行時異常。
2. 執行時異常（Runtime Exception/Unchecked Exception）
RuntimeException類直接繼承自Exception類，稱為執行時異常。Java中所有的執行時異常都直接或間接的繼承自RuntimeException。
Java中所有的異常類都直接或間接的繼承自Exception。
異常的處理
一、對應非執行時異常，必須對其進行處理。處理方式有兩種：
□使用try…catch…finally語句塊進行捕獲
□在產生異常的方法所在的方法宣告throws Exception
二、對於執行時異常，可以不對其進行處理，也可以對其進行處理。一般情況下都不對其進行處理。
在使用Java API的方法時會產生異常，由於實際的需要，我們需要建立和使用自定義異常。使用全新的異常類，應用到系統程式中。
在介紹自定義異常時，首要先談談什麼要使用自定義異常，使用自定義異常的好處。建立自定義異常是為了表示應用程式的一些錯誤型別，為程式碼可能發生的一個或多個問題提供新的含義；可以顯示程式碼多個位置之間的錯誤的相似處，也可區分程式碼執行時可能出現的相似問題的一個或多個錯誤，或給出應用程式中一組錯誤的特殊含義。
應用場景
伺服器的基本作用是處理與客戶機的通訊，若使用標準Java API(如java.io和java.net包中的類)來編寫伺服器，則可使編寫的程式碼在多個位置丟擲IOException。在設定伺服器、等待客戶機連線和獲取通訊流時，可丟擲IOException，在通訊期間及試圖斷開連線時，也會丟擲IOException。簡而言之，伺服器的各個部分都是引發IOException。
對於伺服器而言，這樣IOException意義不盡相同。雖然由同一異常型別表示，但與各個異常先關的業務含義存在差異，報告和恢復操作也不相同。所以，可以將一個異常集與伺服器配置和啟動問題關聯，將另一個異常集與客戶機通訊的實際行動關聯，將第三個異常集與伺服器關閉任務關聯。使用自定義異常，可採用對應用程式有意義的方式來靈活地表示錯誤。
為此，我們需要使用自定義異常來定為問題，定位問題與異常實際準確的位置。
自定義異常類過程
1. 多數情況下，只需要繼承異常類Exception, 經常需要定義一個或多個建構函式，以在物件中儲存錯誤訊息。
擴充套件：
□類java.lang.Throwable是所有異常類的基類，它包括兩個子類：Exception和Error，Exception類用於描述程式能夠捕獲的異常，如ClassNotFoundException。Error類用於指示合理的應用程式不應該試圖捕獲的嚴重問題，如虛擬機器錯誤VirtualMachineError
□自定義異常類可以繼承Throwable類或者Exception類，而不要繼承Error類。自定義異常類之間也可以有繼承關係
□需要為自定義異常類設計構造方法，以方便構造自定義異常物件。
在繼承任何異常時，將自動繼承Throwable類的一些標準特性，如：
□錯誤訊息
□棧跟蹤
□異常包裝
2. 宣告方法丟擲自定義異常。為了使用自定義異常，必須通知呼叫程式碼的類：要準備處理這個異常型別。為此，宣告一個或多個方法丟擲異常。找到異常發生點，新建異常並加上關鍵字throw。
3.自定義異常測試操作。
使用異常的最佳實踐
下面的部分我們列出了客戶端程式碼處理 API 丟擲異常的一些最佳實現方法。
1. 記得釋放資源
如果你正在用資料庫或網路連線的資源，要記得釋放它們。如果你使用的 API 僅僅使用 unchecked exception，你應該用完後釋放它們，使用 try-final。
DBUtil 是一個關閉連線的工具類。最重要的部分在於 finally，無論異常發不發生都會執行。在這個例子中，finally 關閉了連線，如果關閉過程中有問題發生的話，會丟擲一個 RuntimeException。
2. 不要使用異常作控制流程之用
生成棧回溯是非常昂貴的，棧回溯的價值是在於除錯。在流程控制中，棧回溯是應該避免的，因為客戶端僅僅想知道如何繼續。
下面的程式碼，一個自定義的異常 MaximumCountReachedException，用來控制流程。
useExceptionsForFlowControl（）使用了一個無限的迴圈來遞增計數器，直至異常被丟擲。這樣寫不僅降低了程式碼的可讀性，也讓程式碼變得很慢。記住異常僅用在有異常發生的情況。
3. 不要忽略異常
當一個 API 方法丟擲 checked exception 時，它是要試圖告訴你你需要採取某些行動處理它。如果它對你來說沒什麼意義，不要猶豫，直接轉換成 unchecked exception 丟擲，千萬不要僅僅用空的{}catch 它，然後當沒事發生一樣忽略它。
4. 不要 catch 最高層次的 exception
Unchecked exception 是繼承自 RuntimeException 類的，而 RuntimeException 繼承自 Exception。如果 catch Exception 的話，你也會 catch RuntimeException。
上面的程式碼會忽略掉 unchecked exception。
5. 僅記錄 exception 一次
對同一個錯誤的棧回溯(stack trace)記錄多次的話，會讓程式設計師搞不清楚錯誤的原始來源。所以僅僅記錄一次就夠了。
總結：這裡是我總結出的一些異常處理最佳實施方法。我並不想引起關於 checked exception 和 unchecked exception 的激烈爭論。你可以根據你的需要來設計程式碼。我相信，隨著時間的推移，我們會找到些更好的異常處理的方法的。
1. 非執行時異常(Checked Exception)
Java中凡是繼承自Exception但不是繼承自RuntimeException的類都是非執行時異常。
2. 執行時異常（Runtime Exception/Unchecked Exception）
RuntimeException類直接繼承自Exception類，稱為執行時異常。Java中所有的執行時異常都直接或間接的繼承自RuntimeException。
Java中所有的異常類都直接或間接的繼承自Exception。
異常的處理
一、對應非執行時異常，必須對其進行處理。處理方式有兩種：
□使用try…catch…finally語句塊進行捕獲
□在產生異常的方法所在的方法宣告throws Exception
二、對於執行時異常，可以不對其進行處理，也可以對其進行處理。一般情況下都不對其進行處理。
在使用Java API的方法時會產生異常，由於實際的需要，我們需要建立和使用自定義異常。使用全新的異常類，應用到系統程式中。
在介紹自定義異常時，首要先談談什麼要使用自定義異常，使用自定義異常的好處。建立自定義異常是為了表示應用程式的一些錯誤型別，為程式碼可能發生的一個或多個問題提供新的含義；可以顯示程式碼多個位置之間的錯誤的相似處，也可區分程式碼執行時可能出現的相似問題的一個或多個錯誤，或給出應用程式中一組錯誤的特殊含義。
應用場景
伺服器的基本作用是處理與客戶機的通訊，若使用標準Java API(如java.io和java.net包中的類)來編寫伺服器，則可使編寫的程式碼在多個位置丟擲IOException。在設定伺服器、等待客戶機連線和獲取通訊流時，可丟擲IOException，在通訊期間及試圖斷開連線時，也會丟擲IOException。簡而言之，伺服器的各個部分都是引發IOException。
對於伺服器而言，這樣IOException意義不盡相同。雖然由同一異常型別表示，但與各個異常先關的業務含義存在差異，報告和恢復操作也不相同。所以，可以將一個異常集與伺服器配置和啟動問題關聯，將另一個異常集與客戶機通訊的實際行動關聯，將第三個異常集與伺服器關閉任務關聯。使用自定義異常，可採用對應用程式有意義的方式來靈活地表示錯誤。
為此，我們需要使用自定義異常來定為問題，定位問題與異常實際準確的位置。
自定義異常類過程
1. 多數情況下，只需要繼承異常類Exception, 經常需要定義一個或多個建構函式，以在物件中儲存錯誤訊息。
擴充套件：
□類java.lang.Throwable是所有異常類的基類，它包括兩個子類：Exception和Error，Exception類用於描述程式能夠捕獲的異常，如ClassNotFoundException。Error類用於指示合理的應用程式不應該試圖捕獲的嚴重問題，如虛擬機器錯誤VirtualMachineError
□自定義異常類可以繼承Throwable類或者Exception類，而不要繼承Error類。自定義異常類之間也可以有繼承關係
□需要為自定義異常類設計構造方法，以方便構造自定義異常物件。
在繼承任何異常時，將自動繼承Throwable類的一些標準特性，如：
□錯誤訊息
□棧跟蹤
□異常包裝
若要在異常中新增附加資訊，則可以為類新增一些變數和方法。本例演示的自定義異常沒有按照業務型別來命名，而是建立一個通用異常類，以retCd來區別發生異常的業務型別與發生位置，當然對於具體的retCd值，事先必須有具體的規定或說明。
/**
* 多數情況下，建立自定義異常需要繼承Exception，本例繼承Exception的子類RuntimeException
* @author Mahc
*
*/
public class CustomerException extends RuntimeException {
private String retCd ; //異常對應的返回碼
private String msgDes; //異常對應的描述資訊
public CustomerException() {
super();
}
public CustomerException(String message) {
super(message);
msgDes = message;
}
public CustomerException(String retCd, String msgDes) {
super();
this.retCd = retCd;
this.msgDes = msgDes;
}
public String getRetCd() {
return retCd;
}
public String getMsgDes() {
return msgDes;
}
}2. 宣告方法丟擲自定義異常。為了使用自定義異常，必須通知呼叫程式碼的類：要準備處理這個異常型別。為此，宣告一個或多個方法丟擲異常。找到異常發生點，新建異常並加上關鍵字throw。
public class TestClass {
public void testException() throws CustomerException {
try {
<p> //..some code that throws <span style="font-family:SimSun;">CustomerException</span></p> } catch (Exception e) {
throw new CustomerException("14000001", "String[] strs's length < 4");
}
}
}3.自定義異常測試操作。
public class TestCustomerException {
public static void main(String[] args) {
try {
TestClass testClass = new TestClass();
testClass.testException();
} catch (CustomerException e) {
e.printStackTrace();
System.out.println("MsgDes\t"+e.getMsgDes());
System.out.println("RetCd\t"+e.getRetCd());
}
}
}使用異常的最佳實踐
下面的部分我們列出了客戶端程式碼處理 API 丟擲異常的一些最佳實現方法。
1. 記得釋放資源
如果你正在用資料庫或網路連線的資源，要記得釋放它們。如果你使用的 API 僅僅使用 unchecked exception，你應該用完後釋放它們，使用 try-final。
public void dataAccessCode (){
Connection conn = null;
try{
conn = getConnection ();
..some code that throws SQLException
}catch(SQLException ex){
ex.printStacktrace ();
} finally{
DBUtil.closeConnection (conn);
}
}
class DBUtil{
public static void closeConnection
(Connection conn){
try{
conn.close ();
} catch(SQLException ex){
logger.error ("Cannot close connection");
throw new RuntimeException (ex);
}
}
}DBUtil 是一個關閉連線的工具類。最重要的部分在於 finally，無論異常發不發生都會執行。在這個例子中，finally 關閉了連線，如果關閉過程中有問題發生的話，會丟擲一個 RuntimeException。
2. 不要使用異常作控制流程之用
生成棧回溯是非常昂貴的，棧回溯的價值是在於除錯。在流程控制中，棧回溯是應該避免的，因為客戶端僅僅想知道如何繼續。
下面的程式碼，一個自定義的異常 MaximumCountReachedException，用來控制流程。
public void useExceptionsForFlowControl () {
try {
while (true) {
increaseCount ();
}
} catch (MaximumCountReachedException ex) {
}
//Continue execution }
public void increaseCount ()
throws MaximumCountReachedException {
if (count >= 5000)
throw new MaximumCountReachedException ();
}useExceptionsForFlowControl（）使用了一個無限的迴圈來遞增計數器，直至異常被丟擲。這樣寫不僅降低了程式碼的可讀性，也讓程式碼變得很慢。記住異常僅用在有異常發生的情況。
3. 不要忽略異常
當一個 API 方法丟擲 checked exception 時，它是要試圖告訴你你需要採取某些行動處理它。如果它對你來說沒什麼意義，不要猶豫，直接轉換成 unchecked exception 丟擲，千萬不要僅僅用空的{}catch 它，然後當沒事發生一樣忽略它。
4. 不要 catch 最高層次的 exception
Unchecked exception 是繼承自 RuntimeException 類的，而 RuntimeException 繼承自 Exception。如果 catch Exception 的話，你也會 catch RuntimeException。
try{
..
}catch(Exception ex){
}上面的程式碼會忽略掉 unchecked exception。
5. 僅記錄 exception 一次
對同一個錯誤的棧回溯(stack trace)記錄多次的話，會讓程式設計師搞不清楚錯誤的原始來源。所以僅僅記錄一次就夠了。
總結：這裡是我總結出的一些異常處理最佳實施方法。我並不想引起關於 checked exception 和 unchecked exception 的激烈爭論。你可以根據你的需要來設計程式碼。我相信，隨著時間的推移，我們會找到些更好的異常處理的方法的。