Java 基础【17】 异常与自定义异常

1.异常的分类

   Throwable 是所有异常类的基类，它包括两个子类：Exception 和 Error。

a. 错误 (Error)

   错误是无法难通过程序来解决的，所以程序不应该抛出这种类型的对象。

   如果出现了这样的内部错误，除了通知给用户，并尽力使程序安全地终止。当然这类情况是很少出现的（上图 OutOfMemoryError）。

a.非运行时异常(UnChecked Exception)

   Java 中凡是继承自 Exception 但不是继承自 RuntimeException 的类都是非运行时异常（上图 NoSuchMethodException）。

   UnChecked 与 Check 指编译器是否进行检查，是否提示强制 try catch。

b.运行时异常（Runtime Exception）

   RuntimeException 类直接继承自 Exception 类，称为运行时异常。

   Java 中所有的运行时异常都直接或间接的继承自 RuntimeException （上图 NullPointerException）。

2.异常的处理

a.对应非运行时异常，必须对其进行处理。处理方式有两种：

• 使用 try…catch…finally 语句块进行捕获
• 在产生异常的方法所在的方法声明 throws Exception

b.对于运行时异常，可以不对其进行处理，也可以对其进行处理。一般情况下都不对其进行处理。

   在使用Java API的方法时会产生异常，由于实际的需要，我们需要创建和使用自定义异常。使用全新的异常类，应用到系统程序中。

3.自定义异常

   在介绍自定义异常时，首要先谈谈什么要使用自定义异常，使用自定义异常的好处。

   创建自定义异常是为了表示应用程序的一些错误类型，为代码可能发生的一个或多个问题提供新的含义；

   可以显示代码多个位置之间的错误的相似处，也可区分代码运行时可能出现的相似问题的一个或多个错误，或给出应用程序中一组错误的特殊含义。

   服务器的基本作用是处理与客户机的通信，若使用标准Java API 使编写的代码在多个位置抛出 IOException。

   在设置服务器、等待客户机连接和获取通讯流时，可抛出 IOException。

   在通信期间及试图断开连接时，也会抛出IOException。

   简而言之，服务器的各个部分都是引发 IOException，但对于服务器而言，这样 IOException 意义不尽相同。

   虽然由同一异常类型表示，但与各个异常先关的业务含义存在差异，报告和恢复操作也不相同。

   所以，可以将一个异常与服务器配置、启动问题关联，将另一个异常与客户机通讯的实际行动关联，将第三个异常与服务器关闭任务关联等。

   为此，我们需要使用自定义异常来定为问题，定位问题与异常实际准确的位置。

   自定义异常类可以继承 Throwable 类或者 Exception 类，自定义异常类之间也可以有继承关系。

   需要为自定义异常类设计构造方法，以方便构造自定义异常对象。

   在继承任何异常时，将自动继承 Throwable 类的一些标准特性，如：错误消息/栈跟踪/ 异常包装....

   若要在异常中添加附加信息，则可以为类添加一些变量和方法。

a.首先继承异常类 Exception

   本例演示的自定义异常没有按照业务类型来命名，而是创建一个通用异常类。

   以 retCd 来区别发生异常的业务类型与发生位置，当然对于具体的 retCd 值，事先必须有具体的规定或说明。

/**
 * 多数情况下，创建自定义异常需要继承Exception，本例继承Exception的子类RuntimeException
 */
public class CustomerException extends RuntimeException {

    private String retCd; //异常对应的返回码
    private String msgDes; //异常对应的描述信息

    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;
    }
} 

b. 其次声明方法抛出自定义异常

   为了使用自定义异常，必须通知调用代码的类：要准备处理这个异常类型。

   为此，声明一个或多个方法抛出异常。找到异常发生点，新建异常并加上关键字 throw。

public class TestClass {

    public void testException() throws CustomerException {
        try {
            //..some code that throws CustomerException

        } catch (Exception e) {
            throw new CustomerException("14000001", "String[]strs 's length < 4");
        }
    }
}

c.捕获异常之后的操作

public class TestCustomerException {

    public static void main(String[] args) {
        try {
            TestClass testClass = new TestClass();
            testClass.testException();
        } catch (CustomerException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println(e.getMsgDes());
            System.out.println(e.getRetCd());
        }
    }
}

4.最佳实践 

 a.记得释放资源

   如果你正在用数据库或网络连接的资源，要记得释放它们。

   如果你使用的 API 仅仅使用 unchecked exception，你应该用完后释放它们，使用 try-final。

    public void dataAccessCode() {
        try {
            Connection conn = getConnection();

            //do some code that throws SQLException

        } catch (SQLException ex) {
            ex.printStacktrace();
        } finally {
            closeConnection(conn);
        }
    }

    public static void closeConnection(Connection conn) {
        try {
            conn.close();
        } catch (SQLException ex) {
            logger.error("Cannot close connection"); 
            throw new RuntimeException(ex);
        }
    }

   在这个例子中，finally 关闭了连接，如果关闭过程中有问题发生的话，会抛出一个 RuntimeException。

b.不要使用异常控制流程

   生成栈回溯是非常昂贵的，栈回溯的价值是在于调试。

   在流程控制中，栈回溯是应该避免的，因为客户端仅仅想知道如何继续。

   下面的代码，一个自定义的异常 MaximumCountReachedException，用来控制流程。

    public void useExceptionsForFlowControl() {
        try {
            while (true) {
                increaseCount();
            }
        } catch (MaximumCountReachedException ex) {
        }
        //Continue execution 
    }

    public void increaseCount() throws MaximumCountReachedException {
        if (count >= 5000)
            throw new MaximumCountReachedException();
    }

   useExceptionsForFlowControl（）使用了一个无限的循环来递增计数器，直至异常被抛出。

   这样写不仅降低了代码的可读性，而且代码效率低下。

c. 不要忽略异常

   当一个 API 方法抛出 checked exception 时，它是要试图告诉你需要采取某些行动处理它。

   如果它对你来说没什么意义，不要犹豫，直接转换成 unchecked exception 抛出，千万不要仅仅用空的 {}catch 它，然后当没事发生一样忽略它。

d. 不要 catch 最高层次的 exception

   Unchecked exception 是继承自 RuntimeException 类的，而 RuntimeException 继承自 Exception。如果 catch Exception 的话，你也会 catch RuntimeException。

try{
..
   }catch(Exception ex){}

   上面的代码会忽略掉 unchecked exception。

e. 仅记录 exception 一次

   对同一个错误的栈回溯(stack trace)记录多次的话，会让程序员搞不清楚错误的原始来源。所以仅仅记录一次就够了。

   总结：这里是我总结出的一些异常处理最佳实施方法。我并不想引起关于 checked exception 和 unchecked exception 的激烈争论。

   你可以根据你的需要来设计代码。我相信，随着时间的推移，你会找到些更好的异常处理的方法的。