Java 异常纵然有很多好处,但是也应该恰当使用,本文将从程序性能优化、代码结构优化的角度给出异常处理的一般规范。
成功的异常处理应该实现如下四个目标:
为了达到这四个目标,读者应该遵循以下规范。
不可否认,Java 的异常机制确实很方便,但滥用异常机制也会带来一些负面影响。
过度使用异常主要体现在以下两个方面:
熟悉了异常使用方法后,程序员可能不再愿意编写烦琐的错误处理代码,而是简单地抛出异常。实际上这样做是不对的,对于完全已知和普通的错误,应该编写处理这种错误处理代码,增加程序的健壮性;只有对外部的、不能确定和预知的运行时错误才使用异常。
下面一段代码是从 Java 五子棋游戏中摘取出来的。当用户输入的坐标处已经有其它棋子的时候,会调用下面的代码:
// 如果用户试图下棋的坐标点已有棋子了
if (!gb.board[xPos - 1][yPos - 1].equals("╋")){
System.out.println ("您输入的坐标点已有棋子了,请重新输入");
continue;
}
上面这种处理方式检测到用户试图下棋的坐标点已经有棋子了,立即打印一条提示语句,并重新开始下一次循环。这种处理方式简洁明了,逻辑清晰,提高运行效率。
如果将上面的处理机制改为如下方式:
// 如果用户试图下棋的坐标点己经有棋子了,程序自行抛出异常
if (!gb.board[xPos - 1][yPos - 1].equals ("╋")) {
throw new Exception ("您试图下棋的坐标点已经有棋子了");
}
上面的处理方式没有提供有效的错误处理代码,当程序检测到用户试图下棋的坐标点已经有棋子时,并没有提供相应的处理,而是简单的抛出了一个异常。这种处理方式虽然简单,但 Java 运行时接收到这个异常后,还需要进行相应的 catch 块来捕获该异常,所以运行效率要差一些。而且用户下棋重复这个错误完全是预料的,所以程序完全可以针对该错误提供相应的处理,而不是抛出异常。
异常处理机制的效率比正常的流程控制效率差,所以不要使用异常处理来代替正常的程序流程控制。例如,对于以下代码:
// 定义一个字符串数组
String[] arr = { "Hello", "Java", "Spring" };
// 使用异常处理来遍历arr数组的每个元素
try {
int i = 0;
while (true) {
System.out.println(arr[i++]);
}
} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException ae) {
}
运行上面程序确实可以实现遍历 arr 数组元素的功能,但这种写法可读性较差,而且运行效率也不高。程序完全有能力避免产生 ArrayIndexOutOfBoundsException 异常,程序“故意”制造这种异常,然后使用 catch 块去捕获该异常,这是不应该的。
将程序改为如下形式肯定要好得多。
String arr[] = {"Hello","Java","Spring"};
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.println(arr[i]);
}
异常只应该用于处理非正常的情况,不要使用异常处理来代替正常的流程控制。对于一些完全可预知,而且处理方式清楚的错误,程序应该提供相应的错误处理代码,而不是将其笼统地称为异常。
很多初学异常机制的读者喜欢在 try 块里放置大量的代码,这样看上去“很简单“,但这种”简单“只是一种假象,因为 try 块里的代码过于庞大,业务过于复杂,就会造成 try 块中出现异常的可能性大大增加,从而导致分析异常原因的难度也大大增加。而且当 try 块过于庞大时,就难免在 try 块后紧跟大量的 catch 块才可以针对不同的异常提供不同的处理逻辑。同一个 try 块后紧跟大量的 catch 块则需要分析它们之间的逻辑关系,反而增加了变成复杂度。
正确的做法是,把大块的 try 块分割成多个可能出现异常的程序段落,并把它们放在单独的 try 块中,从而分别捕获并处理异常。
所谓 Catch All 语句指的是一种异常捕获模块,它可以处理程序发生的所有可能异常。例如,如下代码片段:
try {
// 可能引发Checked异常的代码
} catch (Throwsble t) {
// 进行异常处理
t.printStackTrace();
}
不可否认,每个程序员都曾经用过这种异常处理方式,但在编写关键程序时就应避免使用这种异常处理方式。
这种处理方式有如下两点不足之处:
实际上,Catch All 语句不过是一种通过避免错误处理而加快编程进度的机制,应尽量避免在实际应用中使用这种语句。
不要忽略异常,既然已捕获到异常,那 catch 块理应处理并修复这个错误。catch 块整个为空,或者仅仅打印出错信息都是不妥的。程序出了错误,所有的人都看不到任何异常,但整个应用可能已经彻底坏了,这是最可怕的事情。
对异常进行合适的修复,然后绕过异常发生的地方继续执行;或者用别的数据进行计算,以代替期望的方法返回值;或者提示用户重新操作等。总之,对于 Checked 异常,程序应该尽量修复。