程序式暗影:为什么不报错?

一、简介

在程序开发的过程中,异样解决素来都是一个简单的维度,无论是老手还是经验老到的选手,在编码时都会面对各种异常情况;

程序中的异样能够反映零碎的缺点和待优化的点,并且是无奈完全避免的,如何解决异样和升高异样呈现的频率,是零碎品质的根底保障;

随着分布式架构的风行,各种简单的申请链路给异样解决带来了微小的麻烦,须要全面的监控来定位起因,能力疾速的优化和解决;

二、异样体系

不论是JDK根底,还是各类组件,在源码中都波及大量的异样封装,从而准确的反映出形容信息,先来看看Java中的异样体系根底;

Throwable:是所有谬误「Error」和异样「Exception」的超类,

Error:通常是底层的不可复原的类,此类谬误个别都比较严重,JVM将终止其运行的线程;

Exception:程序本身能够捕捉并且能够预处理的异样,例如捕捉解决或者抛出;

针对「编译器」来说,异样又分为「查看」异样和「非查看」异样;

查看异样:即编译时异样,在编译期间就会被编译器查验到的异样,这类异样要么捕捉解决要么抛出,否则就会报编译谬误;

非查看异样:即运行时异样,在编译期间不会被编译器查验到的异样,这类异样只有在程序运行的时候,才会有可能被抛出;

三、异样用法

1、应用细节

Java异样解决关键字,别离是:「try」可能抛异样的代码块,「catch」捕捉异样、「finally」必须执行的代码块、「throw」办法内抛指定异样、「throws」办法申明抛多个异样;

public class UseExe01 {    public static void main(String[] args) {        try {            strStm ();            ioStm();        } catch (NullPointerException e) {            System.out.println("空指针异样:"+e.getMessage());            e.printStackTrace();        } catch (IOException e) {            System.out.println("IO流异样:"+e.getMessage());            e.printStackTrace();        } catch (Exception e) {            System.out.println("异样:"+e.getMessage());            e.printStackTrace();        } finally {            System.out.println("execute...finally");        }    }    public static void ioStm () throws FileNotFoundException {        new FileInputStream(new File("file_path"));    }    public static String strStm () throws NullPointerException {        Object object = new Object() ;        return object.getClass().getName() ;    }}

案例剖析

细节剖析

  • 如果「try」代码块中没有抛出异样,执行完会跳到「finally」代码块;
  • 如果「try」代码块中抛出异样,则执行「catch」代码块,无论是否捕捉异样,最终都要执行「finally」代码块;
  • 能够存在多个「catch」代码块,然而最多只匹配一个异样;
  • 捕捉异样与抛出异样的类型能够匹配,或者捕捉异样的类型是抛出异样的父类;
  • 在异样捕捉时,同一个继承体系内,先捕捉子类异样,再捕捉父类异样;

2、返回值问题

在异样解决逻辑中,有一个十分经典的问题,就是「return」返回值,如果在「try.catch.finally」代码块中都存在「return」关键字,则要分状况探讨;

2.1 值类型

public class UseExe02 {    // 返回【2】    public static int getInt1 () {        try {            int i = 1 / 0;        } catch (ArithmeticException e){            e.printStackTrace();            return 1;        } finally {            System.out.println("execute...finally");            return 2;        }    }    // 返回【1】    public static int getInt2 () {        int a = 1;        try{            int i = 1/0;            return a;        }catch (ArithmeticException e){            e.printStackTrace();            return a;        }finally {            ++a;            System.out.println("execute...finally");        }    }    // 返回【3】    public static int getInt3 () {        int a = 1;        try{            int i = 1/0;            a++;            return a ;        }catch (ArithmeticException e){            a++;            e.printStackTrace();        }finally {            a++;            System.out.println("execute...finally");        }        return a ;    }}

逻辑剖析

2.2 援用类型

public class UseExe03 {    // 返回【张三】    public static String getStr1 () {        String var ;        try {            var = new String("张三");            return var ;        } catch (ArithmeticException e){            e.printStackTrace();        } finally {            var = new String("李四");            System.out.println("execute...finally:"+var);        }        return var ;    }    // 返回【李四】    public static String getStr2 () {        String var ;        try{            int i = 1/0;            var = new String("张三");            return var;        }catch (ArithmeticException e){            e.printStackTrace();            var = new String("李四");            return var;        }finally {            var = new String("王五");            System.out.println("execute...finally:"+var);        }    }    // 返回【王五】    public static String getStr3 () {        String var ;        try{            int i = 1/0;            var = new String("张三");            return var ;        }catch (ArithmeticException e){            var = new String("李四");            e.printStackTrace();        }finally {            var = new String("王五");            System.out.println("execute...finally:"+var);        }        return var ;    }}

逻辑剖析

2.3 论断阐明

  • 如果只有「try」代码块中有「return」关键字,逻辑执行失常则失去「try」处的返回值;
  • 如果只有「try.catch」代码块中有「return」关键字,「try」代码块异样,「catch」代码块执行失常,则失去「catch」处的返回值;
  • 如果「finally」代码块中有「return」关键字,当该代码块执行失常时会失去此处的返回值;

值得阐明的一点是,从异样的设计原理来来说,并不举荐在「finally」代码块中应用「return」关键字,可能会导致程序提前结束,这也是常见的开发标准;

四、我的项目实际

1、异样定义

对于简单的分布式工程来说,零碎产生问题时,非常依赖异样信息的捕捉,从而疾速定位起因和解决;

我的项目在解决异样时,须要思考两个外围维度:「1」捕捉和解决异样信息,「2」传递异样信息到利用端,从而疏导用户的动作;

在零碎中,通常依赖很多自定义的异样,比方常见:零碎异样,业务异样,第三方异样;根本都是「运行时」异样;

零碎异样:比方超时申请或者服务级别异样,导致流程无奈执行,须要研发人员染指解决;

业务异样:基于响应的提示信息,用户能够自行解决的问题,比方常见的参数校验,受权问题等;

第三方异样:能够是外部不同零碎的交互,也能够是第三方的交互,可能会波及到各种响应状态,通过外部的封装进行对立治理,并且要保留第三方的响应;

2、异样封装

基于运行时异样「RuntimeException」类,别离定义「零碎」、「业务」、「第三方」三类异样;

自定义异样根底类,留神此处省略很多构造方法,作为「RuntimeException」的子类,具体参考其源码的构造方法即可;

public class BaseExe extends RuntimeException {    private String code ;    public BaseExe (String code,String msg) {        super(msg);        this.code = code ;    }    public BaseExe(String message, Throwable cause) {        super(message, cause);    }    // 省略其余构造方法}

零碎异样类,并提供罕用的零碎异样信息枚举类;

public enum SysExeCode {    SYSTEM_EXE("S00000", "零碎异样");}public class SysException extends BaseExe {    public SysException(String code, String msg) {        super(code, msg);    }    public SysException(SysExeCode sysExeCode) {        super(sysExeCode.getCode(), sysExeCode.getMsg());    }}

业务异样类,并提供罕用的业务异样信息枚举类;

public enum BizExeCode {    BIZ_EXE("B00000", "业务异样");}public class BizException extends BaseExe {    public BizException(String code, String msg) {        super(code, msg);    }    public BizException(BizExeCode bizExeCode) {        super(bizExeCode.getCode(), bizExeCode.getMsg());    }}

第三方异样类,并提供罕用的第三方异样信息枚举类;

public enum ThirdExeCode {    THIRD_EXE("T00000", "第三方异样");}public class ThirdException extends BaseExe {    // 第三方交互异样响应信息    private String thirdCode ;    private String thirdMsg ;    public ThirdException(String code, String msg) {        super(code, msg);    }    public ThirdException(String code, String msg,String thirdCode,String thirdMsg) {        super(code, msg);        this.thirdCode = thirdCode ;        this.thirdMsg = thirdMsg ;    }    public ThirdException(ThirdExeCode thirdExeCode,String thirdCode,String thirdMsg) {        super(thirdExeCode.getCode(), thirdExeCode.getMsg());        this.thirdCode = thirdCode ;        this.thirdMsg = thirdMsg ;    }}

从开发标准来说,不容许在代码中随便增加异样形容信息,必须都保护在相应的枚举类中,不同的异样类型,要在适合的场景下抛出,尽量由最上层对立捕捉并解决,再转换为对立的响应后果;

3、异样解决

3.1 响应形式

在微服务项目中,通常采纳RestControllerAdviceExceptionHandler注解,实现全局异样的捕捉和解决;

@RestControllerAdvicepublic class ExeHandler {    /**     * 默认异样     */    @ExceptionHandler(value = Exception.class)    public void defaultException(Exception e) {        // 对立返回    }    /**     * 零碎异样     */    @ExceptionHandler(value = SysException.class)    public void sysException(SysException e) {        // 对立返回    }    /**     * 业务异样     */    @ExceptionHandler(value = BizException.class)    public void bizException(BizException e) {        // 对立返回    }    /**     * 第三方异样     */    @ExceptionHandler(value = ThirdException.class)    public void thirdException(ThirdException e) {        // 对立返回    }}

3.2 记录形式

通常在一些外围的业务流程中,会通过注解的形式记录日志,于研发而言,最关怀的还是异样日志,以此为逻辑优化的要害根据;

比拟罕用的技术手段是自定义注解+切面编程来实现,细节参考开源仓库中《集成日志,简单业务下的自定义实现》篇幅内容;

@Component@Aspectpublic class LogAop {    /**     * 日志切入点     */    @Pointcut("@annotation(com.defined.log.annotation.DefinedLog)")    public void logPointCut() {    }    /**     * 盘绕切入     */    @Around("logPointCut()")    public Object around (ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint) {        try{            // 执行办法            result = proceedingJoinPoint.proceed();        } catch (SysException e){            // 零碎异样        } catch (BizException e){            // 业务异样        } catch (ThirdException e){            // 第三方异样        } catch (Exception e){            // 默认异样        } finally {            // 信息处理        }        return result ;    }}

4、异样告诉

抛开业务异样不说,对于「零碎」和「第三方」异样,通常都会第一工夫触达到研发,从而疾速定位起因和解决;

个别会依据异样的级别,将进行不同维度的音讯触达,比方某微,某钉,邮件,短信等;

从技术的实现上来看,惯例也是采纳切面编程的形式,细节参考开源仓库中《基于AOP切面,实现零碎告警性能》篇幅内容;对于音讯核心的搭建设计,同样能够参考开源仓库中《聊聊音讯核心的设计与实现逻辑》篇幅内容;

5、系统故障

从零碎架构的层面来剖析,大部分组件都提供了必要的监控能力,而这种监控伎俩的外围价值在于疾速发现故障,并且提供肯定的剖析能力;

比方分布式系统中,简单的申请的链路,对于故障的定位和排查难度都是极大的,须要将各种组件的监控信息进行兼顾剖析;

零碎层面监控

申请链路剖析

日志记录能力

能够从要害的日志记录作为问题切入点,再基于零碎层面的监控能力放大问题范畴,剖析申请链路的异样起因,最初通过残缺的日志剖析细节,从而晋升问题解决的效率;

对于这些技术的利用,在开源仓库中都有具体案例,此处不再赘述;

五、参考源码

编程文档:https://gitee.com/cicadasmile/butte-java-note利用仓库:https://gitee.com/cicadasmile/butte-flyer-parent