编写高质量代码改善java程序的151个建议——[110-117]异常及Web项目中异常处理

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大成若缺,其用不弊.大盈若冲,其用不穷.  <道德经-老子>
最完满的东西，好似有残缺一样，但它的作用永远不会衰竭；最充盈的东西，好似是空虚一样，但是它的作用是不会穷尽的

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摘要:

• 异常处理概述

学习内容:

• 建议110： 提倡异常封装
• 建议111： 采用异常链传递异常
• 建议112： 受检异常尽可能转化为非受检异常
• 建议117： 多使用异常，把性能问题放一边

思考:

• java web 中的异常处理

何为异常处理?

异常处理，英文名为exceptional handling, 是代替日渐衰落的error code方法的新法，提供error code 所未能具体的优势。异常处理分离了接收和处理错误代码。这个功能理清了编程者的思绪，也帮助代码增强了可读性，方便了维护者的阅读和理解。

java语言中,异常处理可以确保程序的健壮性,提高系统的可用率.但是java api 提供的异常都是比较低级的,所以有了'提倡异常封装’

提倡异常封装

异常封装有三个优点:  1)提高系统的友好性   2)提高性能的可维护性   3)解决java异常机制自身的缺陷

• 提高系统的友好性

---

系统的友好性,就像系统和开发人员等握手与交流.好的系统对象,会展现出交流时候所需要的一切.因此,良好的友好性需要良好的代码告诉开发人员和用户.开发人员要找需要打印出堆栈信息.

show the code:

public void doStuff() throws MyBussinessException
    {
        try
        {
            InputStream iStream = new FileInputStream("无效文件.txt");
        }
        catch (FileNotFoundException e)
        {
            e.printStackTrace();
            throw new MyBussinessException(e);//此处自定义一个MyBussinessException
        }

    }

::throw new MyBussinessException(e);

在这里,无效文件导致了两点:文件未找到和该业务出现问题.因此,在文件未找到之后我们可以继续根据需要告之其他异常.

• 提高性能的可维护性

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如何提搞可维护性,大家不能一味的进行这样操作,就抛出Exception,这样会导致别人看你的代码完全check不到异常点.下面的代码是不可取的:

public void doStuff()
{
    try
    {
        //do something
    } catch (Exception e)
    {
        e.printStackTrace();
    }
}

正确的做法是对异常进行分类处理,并进行封装输出.

show the code:

public void doStuff()
{
    try
    {
        //do something
    }
    catch (FileNotFoundException e)
    {
        log.info("文件未找到!文件为:xxx");
    }
    catch (SecurityException e)
    {
        log.error("无权访问,原因:xxx");
        e.printStackTrace();
    }
}

catch{}

catch{}

这样子,直接在代码层级上分析即可,代码异常在哪里抛出.维护人员看到这样的异常也会有了准确的判断.

• 解决java异常机制自身的缺陷

---

先抛出个问题:例如注册时,要对很多进行检验.像密码,用户名,邮箱…...这样情况下,我们必须要在一个注册方法里面抛出很多个异常.因此,正确的方法是封装异常,建立异常容器,一次性对某对象进行校验,然后返回所有异常.

show the code

异常容器:

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class MyException extends Exception
{
    //容纳所有异常
    private List<Throwable> causes = new ArrayList<Throwable>();
    //构造函数
    public MyException(List<? extends Throwable> _causes)
    {
        causes.addAll(_causes);
    }
    //读取所有的异常
    public List<Throwable> getExceptions()
    {
        return causes;
    }
}

处理异常:

public static void doStuff() throws MyException
{
    List<Throwable> list = new ArrayList<Throwable>();
    //第一个逻辑片段
    try
    {
        //Do Something
    }
    catch (Exception e)
    {
        list.add(e);
    }
    //第二个逻辑片段
    try
    {
        //Do Something two
    }
    catch (Exception e)
    {
        list.add(e);
    }
    //检查是否有必要抛出异常
    if(list.size() > 0)
    {
        throw new MyException(list);
    }
}

采用异常链传递异常

我们做的JEE项目时候,一般会有三层的结构:持久层,逻辑层,展现层.异常也是如此的,当我们各个层之间传递异常,我们就需要先封装,然后传递.简要的就是采用异常传递异常:

show the code:

[摘自源码分析]

/**
 *
 * 执行 SQL 查询。
 *
 * @param isCallable    : 是否使用 CallableStatment 执行查询
 * @param sql            : 查询语句
 * @param params        : 查询参数
 * @return                  结果集
 *
 */
protected List<Object[]> query(boolean isCallable, String sql, Object ... params)
{
    List<Object[]> result = new ArrayList<Object[]>();

    ResultSet rs = null;
    PreparedStatement pst = null;

    try
    {
        Connection conn = getSession();
        pst = JdbcUtil.prepareStatement(conn, sql, isCallable);
        JdbcUtil.setParameters(pst, params);
        rs = pst.executeQuery();
        int cols = rs.getMetaData().getColumnCount();

        while(rs.next())
        {
            Object[] objs = new Object[cols];
            for(int i = 0; i < cols; i++)
                objs[i] = rs.getObject(i + 1);

            result.add(objs);
        }
    }
    catch (SQLException e)
    {
        throw new JdbcException(e);
    }
    finally
    {
        JdbcUtil.closeSqlObject(pst, rs);
    }

    return result;
}

从中我们可以抽取的看到:

catch (SQLException e)
    {
        throw new JdbcException(e);
    }

jdbc执行SQL语句查询的时候,先抛出SQLException ,然后就像一条链一样,下一步告诉别人是JDBC的异常.下面体会经典,休息下:

大直若屈，大巧若拙，大辩若讷。躁胜寒，静胜热，清静为天下正。<道德经-老子>
最正直的东西，好似有弯曲一样；最灵巧的东西，好似最笨拙的；最卓越的辩才，好似不善言辞一样。清静克服扰动，赛冷克服暑热。清静无为才能统治天下

受检异常尽可能转化为非受检异常

所有受检异常(Checked Exception)是好事,为何要尽可能转化为非,也就是(Unchecked Exception)呢?我的理解是:受检异常威胁到系统的安全性,稳定性,可靠性,正确性时,不能转换为非受检异常.
也就是说,其中存在的受检异常有缺点,转换成Unchecked Exception就轻松解决了.

• 受检异常使接口声明脆弱

---

show the code:

interface User
{
    //修改用户名密码,抛出安全异常
    public void changePass() throws MySecurityException;
}

throws MySecurityException;

这里面不一定只是一个异常,然而定义了异常,会增加了接口的不稳定性,这就存在了面向对象设计的严重亵渎,如果要改变的话,又破坏了封装性.

另外,受检异常还有两个缺点:

• 受检异常使代码可读性降低
• 受检异常增加了开发工作量

多使用异常，把性能问题放一边

“性能问题不是拒绝异常的借口” 就当一个常见的登录用例.我们经常会添加一个例外的事件:”连续登录3次登录失败,暂时锁定用户帐号.”这样这个例外的事件就是一个异常处理.

show the code

public void login()
{
    try
    {
        // 正常登录
    }
    catch (InvalidLoginNameException e)
    {
        // 用户名无效
    }
    catch (InvalidPasswordException e)
    {
        // 密码错误
    }
    catch (TooManyLoginsException e)
    {
        // 多次登录失败
    }
}

这样子一来,代码逻辑很清晰.但是这样子就抛出了一个主意.这样子有代价:

性能比较慢

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java的异常处理机制确实比较慢,这个性能慢是相对的.相对那些基础类型:String Integer…等.有人测试结果如下:

测试结果:
(运行环境:xen虚拟机,.5G内存,8核;jdk1..0_18)
(10个线程,创建10000000个对象所需时间)
普通Java对象          MS
普通java异常         MS
改进的Java业务异常    MS

相当于创建每个异常对象是普通对象的五倍.但是数量级上是 MS,在一个系统中,如此微小的性能消耗是可以允许的.

java web 中的异常处理

经验之谈:”用对了地方就好，用错了地方就不好。”这是我的师傅跟我说的,他教会了很多.太很抽象,我想我会慢慢学会的.

实际J2EE项目中,通常一个页面请求到达后台以后，首先是到MVC中的controller，在controller层会调用业务逻辑层service，而在service层会调用持久层dao进而获得数据，再将获得的数据一层一层返回到controller层，然后通过controller控制层转发到指定页面.

可能存在的异常:

• dao层可能会发生SQLException异常
• service层可能会发生NullPointException异常,
• controller层可能会发生IOException异常,RuntimeException异常

正确的处理方式

---

根据上面知识的说法:我们该用以下的方法来实现

• 提倡异常封装
• 采用异常链传递异常 [在这里我们举过,DAO层中jdbc操作怎么实现抛异常例子]

show the code:

@RequestMapping(value = "/courseTeacherRelationAdd")
public @ResponseBody String courseTeacherRelationAdd(String courseID,String teacherInfoID,CourseTeacherRelation courseTeacherRelation)
{

    try
    {
        int sign = courseTeacherRelationService.saveOrUpdateCourseTeacherRelation(courseID,teacherInfoID,courseTeacherRelation);

        if( sign == Constant.RESULT_SUCCESS )
            return successResponse("保存成功","../courseTeacherRelation/courseTeacherRelations" , "courseTeacherRelations");

    }
    catch (Exception e)
    {
          throw new EntityException("Error！ when save the entity",e);
    }

    return failResponse("保存失败");

}

throw new EntityException("Error！ when save the entity",e);

这里用了链式异常抛出:EntityException是自定义的异常类:

public class EntityException extends RuntimeException
{
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    public EntityException() {
        super();
    }

    public EntityException(String message) {
        super(message);
    }

    public EntityException(String message, Throwable cause) {
        super(message, cause);
    }
}

自然还有些什么拦截器抛出异常,在这里就不详细展开讨论了.

Editor's Note

异常对我说:”用对了地方就好，用错了地方就不好。”