Java - checked 和 unchecked exceptions

賈小強
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在我们所从事的许多项目中，我们看到了各种不同的编码，代码格式，类的命名方式，数据库技术等等不同策略。但所有项目中相同的一件事是异常（Exception），它有很多种，而且我们还可能通过继承Exception类创建自定义异常。

在这篇文章中，我将讨论异常。我将讨论已检查异常(checked exceptions)和未检查异常(unchecked exceptions)。我将谈论什么是异常，以及异常处理的最佳实践。

本文中的章节：

• 什么是异常
• checked 和 unchecked exceptions
• 最佳实践

什么是异常

“异常是指程序执行过程中发生的中断正常指令流的事件。”

当一个方法发生错误时，该方法创建一个对象并将其传递给运行时系统（runtime system）。这个对象就称为异常对象，它包含错误信息，包含错误发生时程序的状态。创建异常对象并将其传递给运行时系统称为抛出异常。

在应用程序中创建此异常对象时，您有两种选择。要么你的方法在方法内处理它，要么你将它传递给调用方法让它处理。在确定方法的责任时，这是非常重要的决定。同样，一种方法应该清楚它将在什么场景需要自己处理，什么场景自己不用处理。

要处理异常，需要用try-catch代码块中的catch块捕获到异常，即交给异常处理器(exception handler)处理。如果在应用程序中没所抛出异常对应的处理代码，则它将传给虚拟机（JVM），虚拟机通常会终止程序。

checked 和 unchecked exceptions

在Java中，exceptions大致分为两类：checked exceptions 和 unchecked exceptions。让我们来探究它们。

1）checked exceptions
checked exceptions意味着不在程序的即时控制内的错误场景。它们通常与外部资源/网络资源交互，例如数据库问题、网络连接错误、丢失文件等。

他们出现在Java JDK 1。Java是介绍这种方式的第一语言。当时，我们认为checked exceptions是个好主意，是的，它们可以带来一些好处。然而，现在清楚的是，它们并不是生产健壮软件所必需的。C#勇敢的尝试，没有保留checked exceptions，C++，Python和Ruby也没有。然而，这些语言是可能编写出健壮的软件的。现在我们必须真正考虑checked exceptions是否值回票价。

某些情况下这些checked exceptions以某种方式出现在你的应用程序代码中，Java迫使你处理这些异常。一旦你开始编译你的程序，它们就会立刻出现。您当然可以忽略它们，并将它们传递给JVM，但这是个坏习惯。理想情况下，您的应用程序必须在在适当的级别处理这些异常，以便您可以通知用户失败，并请他重试或者稍后再来。

所有checked exceptions是Exception类的子类，必须捕获处理，或者继续往上抛给方法调用者处理，即使只是打印出异常信息也算处理，否则编译不通过

常见的checked exceptions如：ClassNotFoundException, IOException, SQLException 等等。请参考官方文档的所有Java类。

2）unchecked exceptions
Java也提供了unchecked exceptions，编译器不会检查它们。一旦执行了任何错误代码，它们就会进入到您的程序中，unchecked exceptions通常是系统中存在错误代码导致的，“如果出现unchecked exceptions，那就一定是你的问题”。编译器不强制方法声明它可能抛出的unchecked exceptions，方法几乎总是不声明它们。

所有unchecked exceptions类也RuntimeException类的子类，不应该显示抛出，或者显示捕获

常见的unchecked exceptions如：ArithmeticException, ArrayStoreException, ClassCastException, ConcurrentModificationException, DOMException, IllegalArgumentException, IllegalMonitorStateException等等，请参考官方文档的所有Java类。

最佳实践

1. checked exceptions可以在一个方法不能完成它名字所说的内容时使用。例如一个方法名叫prepareSystem()，但是没有找到配置文件，那么它可以声明抛出FileNotFoundException异常。
2. checked exceptions最好不要用于流程控制，如数组超界，空指针异常，这需要程序员自己在if语句检查，但外部资源错误绝对可以使用。
3. 只抛出方法用任何方法不能都处理的异常。方法应尽快处理它遇到的问题，当无法处理时才抛出。
4. 原则上如果一个客户可以合理地期望从异常中恢复，则将它变成一个checked exceptions，如果客户端不能从异常中恢复任何东西，请将其设置为unchecked exceptions。
5. 异常处理不能代替简单测试，因为效率差很多，只针对异常的情况才使用异常。
6. 一个方法中不要过分的细分异常，能够一个try对应多个catch，没必要每个try都对应一个catch。
7. 抛出更加精确的异常类型，也捕获更加精确类型的异常。
8. 优先使用标准库中的异常，这样别人更加容易理解发生了什么，当然如果自定义异常更能清楚的反应程序发生的错误，那么这样的额外的封装是值得的。
9. 如果发生异常，那么尽量让程序恢复到错误发生前的状态，保持失败原子性。

Happy Learning !!