优雅地处理异常真是一门学问啊！

0一、前言

你有没有这样的印象，当你想要更新一款 APP 的时候，它的更新日志里总有这么一两句描述：

• 修复若干 bug
• 杀了某程序员祭天，并成功解决掉他遗留的 bug

做为一名负责任的程序员，咱们固然但愿程序不会出现 bug，由于 bug 出现的越多，间接地证实了咱们的编程能力越差，至少领导是这么看的。

事实上，领导是不会拿本身的脑壳宣言的：“咱们的程序毫不存在任何一个 bug。”但当程序出现 bug 的时候，领导会坚决果断地选择让程序员背锅。

为了让本身少背锅，咱们能够这样作：

• 在编码阶段合理使用异常处理机制，并记录日志以备后续分析
• 在测试阶段进行大量有效的测试，在用户发现错误以前发现错误

还有一点须要作的是，在敲代码以前，学习必要的编程常识，作到兵马未动，粮草先行。

0二、异常

在 Java 中，异常（Throwable）的层次结构大体以下。

Error 类异常描述了 Java 运行时系统的内部错误，好比最多见的 OutOfMemoryError 和 NoClassDefFoundError。

致使 OutOfMemoryError 的常见缘由有如下几种：

• 内存中加载的数据量过于庞大，如一次从数据库取出过多数据；
• 集合中的对象引用在使用完后未清空，使得 JVM 不能回收；
• 代码中存在死循环或循环产生过多重复的对象；
• 启动参数中内存的设定值太小；

OutOfMemoryError 的解决办法须要视状况而定，但问题的根源在于程序的设计不够合理，须要经过一些性能检测才能找得出引起问题的根源。

致使 NoClassDefFoundError 的缘由只有一个，Java 虚拟机在编译时能找到类，而在运行时却找不到。

NoClassDefFoundError 的解决办法，我截了一张图，如上所示。当一个项目引用了另一个项目时，切记这一步！

Exception（例外）一般可分为两类，一类是写代码的人形成的，好比访问空指针（NullPointerException）。应当在敲代码的时候进行检查，以杜绝这类异常的发生。

if (str == null || "".eqauls(str)) {
}
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另一类异常不是写代码的人形成的，要么须要抛出，要么须要捕获，好比说常见的 IOException。

抛出的示例。

public static void main(String[] args) throws IOException {
	InputStream is = new FileInputStream("沉默王二.txt");
	int b;
	while ((b = is.read()) != -1) {

	}
}
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捕获的示例。

public static void main(String[] args) {
	try {
		InputStream is = new FileInputStream("沉默王二.txt");
		int b;
		while((b = is.read()) != -1) {
			
		}
	} catch (IOException e) {
		e.printStackTrace();
	}
}
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0三、finally

当抛出异常的时候，剩余的代码就会终止执行，这时候一些资源就须要主动回收。Java 的解决方案就是 finally 子句——无论异常有没有被捕获，finally 子句里的代码都会执行。

在下面的示例当中，输入流将会被关闭，以释放资源。

public static void main(String[] args) {
	InputStream is = null;
	try {
		is = new FileInputStream("沉默王二.txt");
		int b;
		while ((b = is.read()) != -1) {}
	} catch (IOException e) {
		e.printStackTrace();
	} finally {
		is.close();
	}
}
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但我总以为这样的设计有点问题，由于 close() 方法一样会抛出 IOException：

public void close() throws IOException {}
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也就是说，调用 close() 的 main 方法要么须要抛出 IOException，要么须要在 finally 子句里从新捕获 IOException。

选择前一种就会让 try catch 略显尴尬，就像下面这样。

public static void main(String[] args) throws IOException {
	InputStream is = null;
	try {
		is = new FileInputStream("沉默王二.txt");
		int b;
		while ((b = is.read()) != -1) {}
	} catch (IOException e) {
		e.printStackTrace();
	} finally {
		is.close();
	}
}
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选择后一种会让代码看起来很臃肿，就像下面这样。

public static void main(String[] args) {
	InputStream is = null;
	try {
		is = new FileInputStream("沉默王二.txt");
		int b;
		while ((b = is.read()) != -1) {}
	} catch (IOException e) {
		e.printStackTrace();
	} finally {
		try {
			is.close();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}
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总之，咱们须要另一种更优雅的解决方案。JDK7 新增了 Try-With-Resource 语法：若是一个类（好比 InputStream）实现了 AutoCloseable 接口，那么就能够将该类的对象建立在 try 关键字后面的括号中，当 try-catch 代码块执行完毕后，Java 会确保该对象的 close方法被调用。示例以下。

public static void main(String[] args) {
	try (InputStream is = new FileInputStream("沉默王二.txt")) {
		int b;
		while ((b = is.read()) != -1) {
		}
	} catch (IOException e) {
		e.printStackTrace();
	}
}
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0四、建议

关于异常处理机制的使用，我这里总结了一些很是实用的建议，但愿你可以采纳。

1）尽可能捕获原始的异常。

实际应该捕获 FileNotFoundException，却捕获了泛化的 Exception。示例以下。

InputStream is = null;
try {
	is = new FileInputStream("沉默王二.txt");
} catch (Exception e) {
	e.printStackTrace();
}
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这样作的坏处显而易见：假如你喊“王二”，那么我就敢答应；假如你喊“老王”，那么我还真不敢答应，万一你喊的我妹妹“王三”呢？

不少初学者误觉得捕获泛化的 Exception 更省事，但也更容易让人“丈二和尚摸不着头脑”。相反，捕获原始的异常可以让协做者更轻松地辨识异常类型，更容易找出问题的根源。

2）尽可能不要打印堆栈后再抛出异常

当异常发生时打印它，而后从新抛出它，以便调用者可以适当地处理它。就像下面这段代码同样。

public static void main(String[] args) throws IOException {
	try (InputStream is = new FileInputStream("沉默王二.txt")) {
	}catch (IOException e) {
		e.printStackTrace();
		throw e;
	} 
}
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这彷佛考虑得很周全，可是这样作的坏处是调用者可能也打印了异常，重复的打印信息会增添排查问题的难度。

java.io.FileNotFoundException: 沉默王二.txt (系统找不到指定的文件。)
	at java.io.FileInputStream.open0(Native Method)
	at java.io.FileInputStream.open(FileInputStream.java:195)
	at java.io.FileInputStream.<init>(FileInputStream.java:138)
	at java.io.FileInputStream.<init>(FileInputStream.java:93)
	at learning.Test.main(Test.java:10)
Exception in thread "main" java.io.FileNotFoundException: 沉默王二.txt (系统找不到指定的文件。)
	at java.io.FileInputStream.open0(Native Method)
	at java.io.FileInputStream.open(FileInputStream.java:195)
	at java.io.FileInputStream.<init>(FileInputStream.java:138)
	at java.io.FileInputStream.<init>(FileInputStream.java:93)
	at learning.Test.main(Test.java:10)
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3）千万不要用异常处理机制代替判断

我曾见过相似下面这样奇葩的代码，原本应该判 null 的，结果使用了异常处理机制来代替。

public static void main(String[] args) {
	try {
		String str = null;
		String[] strs = str.split(",");
	} catch (NullPointerException e) {
		e.printStackTrace();
	}
}
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捕获异常相对判断花费的时间要多得多！咱们能够模拟两个代码片断来对比一下。

代码片断 A：

long a = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
	try {
		String str = null;
		String[] strs = str.split(",");
	} catch (NullPointerException e) {
	}
}
long b = System.currentTimeMillis();
System.out.println(b - a);
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代码片断 B：

long a = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
	String str = null;
	if (str != null) {
		String[] strs = str.split(",");
	}
}
long b = System.currentTimeMillis();
System.out.println(b - a);
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100000 万次的循环，代码片断 A（异常处理机制）执行的时间大概须要 1983 毫秒；代码片断 B（正常判断）执行的时间大概只须要 1 毫秒。这样的比较虽然不够精确，但足以说明问题。

4）不要盲目地过早捕获异常

若是盲目地过早捕获异常的话，一般会致使更严重的错误和其余异常。请看下面的例子。

InputStream is = null;
try {
	is = new FileInputStream("沉默王二.txt");

} catch (FileNotFoundException e) {
	e.printStackTrace();
}

int b;
try {
	while ((b = is.read()) != -1) {
	}
} catch (IOException e) {
	e.printStackTrace();
}

finally {
	try {
		is.close();
	} catch (IOException e) {
		e.printStackTrace();
	}
}
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假如文件没有找到的话，InputStream 的对象引用 is 就为 null，新的 NullPointerException 就会出现。

java.io.FileNotFoundException: 沉默王二.txt (系统找不到指定的文件。)
	at java.io.FileInputStream.open0(Native Method)
	at java.io.FileInputStream.open(FileInputStream.java:195)
	at java.io.FileInputStream.<init>(FileInputStream.java:138)
	at java.io.FileInputStream.<init>(FileInputStream.java:93)
	at learning.Test.main(Test.java:12)
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
	at learning.Test.main(Test.java:28)
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NullPointerException 并非程序出现问题的本因，但实际上它出现了，无形当中干扰了咱们的视线。正确的作法是延迟捕获异常，让程序在第一个异常捕获后就终止执行。

0五、最后

好了，关于异常咱们就说到这。异常处理是程序开发中必不可少的操做之一，但如何正确优雅地对异常进行处理倒是一门学问，好的异常处理机制能够确保程序的健壮性，提升系统的可用率。