关于后端:Java异常捕获与处理防患于未然

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前言

要想创立强壮的零碎,它的每一个构件都必须是强壮的。

应用程序能在失常状况下正确地运行,这是程序的根本要求。但一个强壮的程序,还须要思考很多会使程序生效的因素,即它要在非正常的状况下,也能进行必要的解决。

程序是由程序员编写的,而程序员是存在思维盲点的,一个合格的程序员能保障 Java 程序不会呈现编译谬误,但却无奈“思考齐备”,确保程序在运行时肯定不会产生谬误,而这些运行时产生的谬误,对 Java 而言就是一种“异样”。

异样解决的目标在于通过应用少于目前数量的代码来简化大型、牢靠的程序的生成,并且通过这种形式能够使你更加确信:你的利用中没有未解决的谬误。异样的相干常识学起来并非艰涩难懂,并且它属于那种能够使你的我的项目受害显著、空谷传声的个性之一。

异样概念

正如“天有不测风云,人有旦夕祸福”。在特定环境下 Java 程序代码也会产生某些意外状况,即便安顿了业余的软件测试人员,这仅仅能缩小谬误,而非防止谬误,也就是说,在实践上,在软件应用过程中,产生不可预测的异样在劫难逃。因而,在代码编写过程中,程序员要做到两点:第一,尽本人所能,缩小谬误。第二,施展主观能动性,思考在产生异样后,该如何解决,防患于未然。前者依赖于程序员的与日俱增,后者则是一种较为成熟的“灾后处理”范式。

所谓异样(exception),是指所有可能造成计算机无法失常解决的状况,如果当时没有做出妥善安顿,重大的话会使计算机宕机。

异样分类

在 Java 中,异样可分为两大类:java.lang.Exception 类与 java.lang.Error 类。这两个类均继承自 java.lang.Throwable 类。下图为 Throwable 类的继承关系图。

将 Error 类与 Exception 类统称为异样类,但二者在实质上还是有不同的。Error 类通常指的是 Java 虚拟机(JVM)出错了,用户在程序里无奈解决这种谬误。如果程序在启动时呈现 Error,则启动失败。Exception 类蕴含了一般性的异样,这些异样通常在捕捉到之后便可做妥善的解决,以确保程序持续运行。

如此多不同的异样类其实并没有比 Throwable 这个基类多多少属性和办法,大部分类在继承父类后只是定义了几个构造方法,这些构造方法也只是调用了父类的构造方法,并没有额定的操作。

那为什么定义这么多不同的类呢?次要是为了名字不同。异样类的名字自身就代表了异样的要害信息,无论是抛出还是捕捉异样,应用适合的名字都有助于代码的可读性和可维护性。

异样解决

在程序编制过程中,有一个 80/20 准则,即 80% 的精力破费在 20% 的事件上,而这 20% 的事件,就是要解决各种可能呈现的谬误或异样。异样解决形式有抛出异样和应用 try catch 语句块捕捉并解决异样这两种形式。

抛出异样

遇到异样时不进行具体解决,而是将异样抛给调用者,由调用者依据状况解决。有可能是间接捕捉并解决,也有可能是持续向下层抛出异样。抛出异样有三种模式:throws、throw、零碎主动抛出异样。其中,throws 作用在办法上,用于定义方法可能抛出的异样;throw 作用在办法内,示意明确抛出一个异样。具体的应用办法如下:

  • throw 办法内抛出异样代码示例

      private static int base64toInt(char c, byte[] alphaToInt) {
          int result = alphaToInt;
          if (result < 0) {throw new IllegalArgumentException("Illegal character" + c);
          }
          return result;
      }
    
  • throws 办法上抛出异样代码示例

      public void configure(HttpSecurity http) throws Exception {http.csrf().disable();
          http.headers().frameOptions().disable();
          authorizeConfigManager.config(http.authorizeRequests());
      }
    

throw 和 throws 的区别如下。

地位不同:throws 作用在办法上,前面跟着的是异样的类;而 throw 作用在办法内,前面跟着的是异样的对象。

性能不同:throws 用来申明办法在运行过程中可能呈现的异样,以便调用者依据不同的异样类型事后定义不同的解决形式;throw 用来抛出封装了异样信息的对象,程序在执行到 throw 时后续的代码将不再执行,而是跳转到调用者,并将异样信息抛给调用者。也就是说,throw 前面的语句块将无奈被执行(finally 语句块除外)。

捕捉异样

应用 try catch 捕捉并解决异样:应用 try catch 捕捉异样可能有针对性地解决每种可能呈现的异样,并在捕捉到异样后依据不同的状况做不同的解决。其应用过程比较简单:用 try catch 语句块将可能出现异常的代码包起来即可。其中 catch 只有一条,其实,catch 还能够有多条,每条对应一种异样类型。具体的应用办法如下:

try{// 可能触发异样的代码}catch(NumberFormatException e){System.out.println("not valid number");
    }catch(RuntimeException e){System.out.println("runtime exception"+e.getMessage());
    }catch(Exception e){e.printStackTrace();
    }
}

异样机制中还有一个重要的局部,就是 finally。catch 前面能够跟 finally 语句,语法如下所示:

try{// 可能抛出异样}catch(Exception e){// 捕捉异样}finally{// 不论有无异样都执行}

finally 内的代码不论有无异样产生,都会执行,具体来说:

  • 如果没有异样产生,在 try 内的代码执行完结后执行。
  • 如果有异样产生且被 catch 捕捉,在 catch 内的代码执行完结后执行。
  • 如果有异样产生但没被捕捉,则在异样被抛给下层之前执行。

因为 finally 的这个特点,它个别用于开释资源,如数据库连贯、文件流等。
try/catch/finally 语法中,catch 不是必须的,也就是能够只有 try/finally,示意不捕捉异样,异样主动向上传递,但 finally 中的代码在异样产生后也执行。
finally 语句有一个执行细节,如果在 try 或者 catch 语句内有 return 语句,则 return 语句在 finally 语句执行完结后才执行,但 finally 并不能扭转返回值。

对于一些应用资源的场景,比方文件和数据库连贯,典型的应用流程是首先关上资源,最初在 finally 语句中调用资源的敞开办法,针对这种场景,Java 7 开始反对一种新的语法,称之为 try-with-resources,这种语法针对实现了 java.lang.AutoCloseable 接口的对象,该接口的定义为:

public interface AutoCloseable {void close() throws Exception;
}

没有 try-with-resources 时,应用模式如下:

public static void useResource() throws Exception {AutoCloseable r = new FileInputStream("hello"); // 创立资源     
    try {// 应用资源} finally {r.close();     
    }
}

应用 try-with-resources 语法,模式如下:

public static void useResource() throws Exception {try(AutoCloseable r = new FileInputStream("hello")) { // 创立资源
         // 应用资源     
     }
}

资源 r 的申明和初始化放在 try 语句内,不必再调用 finally,在语句执行完 try 语句后,会主动调用资源的 close()办法。
资源能够定义多个,以分号分隔。在 Java 9 之前,资源必须申明和初始化在 try 语句块内,Java 9 去除了这个限度,资源能够在 try 语句外被申明和初始化,但必须是 final 的或者是事实上 final 的。

解决逻辑

如果本人晓得怎么解决异样,就进行解决;如果能够通过程序主动解决,就主动解决;如果异样能够被本人解决,就不须要再向上报告。
如果本人不能齐全解决,就应该向上报告。如果本人有额定信息能够提供,有助于剖析和解决问题,就应该提供,能够以原异样为 cause 从新抛出一个异样。
总有一层代码须要为异样负责,可能是晓得如何解决该异样的代码,可能是面对用户的代码,也可能是主程序。如果异样不能主动解决,对于用户,应该依据异样信息提供用户能了解和对用户有帮忙的信息;对运维和开发人员,则应该输入具体的异样链和异样栈到日志。
这个逻辑与在公司中解决问题的逻辑是相似的,每个级别都有本人应该解决的问题,本人能解决的本人解决,不能解决的就应该报告下级,把上级通知他的和他本人晓得的一并通知下级,最终,公司老板必须要为所有问题负责。每个级别既不应该覆盖问题,也不应该逃避责任。

异样指南

应该在下列状况下应用异样:

  1. 尽可能应用 try-with-resource。
  2. 在失当的级别解决问题。(在晓得该如何解决的状况下才捕捉异样。)
  3. 解决问题并且从新调用产生异样的办法。
  4. 进行少许修补,而后绕过异样产生的中央继续执行。
  5. 用别的数据进行计算,以代替办法预计会返回的值。
  6. 把以后运行环境下能做的事件尽量做完,而后把雷同的异样重抛到更高层。
  7. 把以后运行环境下能做的事件尽量做完,而后把不同的异样抛到更高层。
  8. 终止程序。
  9. 进行简化。(如果你的异样模式使问题变得太简单,那用起来会十分苦楚也很烦人。)
  10. 让类库和程序更平安。(这既是在为调试做短期投资,也是在为程序的健壮性做长期投资。)

总结

异样是 Java 程序设计不可分割的一部分,如果不理解如何应用它们,那你只能实现很无限的工作。异样解决的长处之一就是它使得你能够在某处集中精力解决你要解决的问题,而在另一处解决你编写的这段代码中产生的谬误。从而,解决异常情况的代码能够大大减少,代码的可读性、可靠性、可维护性也都能够失去进步。

最初的最初

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正文完
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