有效处理Java异常的三个原则，你知道吗？

• 什么出了错?

• 在哪出的错?

• 为什么出错?

在有效使用异常的情况下，异常类型回答了“什么”被抛出，异常堆栈跟踪回答了“在哪“抛出，异常信息回答了“为什么“会抛出，如果你的异常没有回答以上全部问题，那么可能你没有很好地使用它们。有三个原则可以帮助你在调试过程中最大限度地使用好异常，这三个原则是：

• 具体明确

• 提早抛出

• 延迟捕获

为了阐述有效异常处理的这三个原则，本文通过杜撰个人财务管理器类JCheckbook进行讨论，JCheckbook用于记录及追踪诸如存取款,票据开具之类的银行账户活动。具体明确

这四个类是泛化的，并不提供多少出错信息，虽然实例化这几个类是语法上合法的(如:new Throwable())，但是最好还是把它们当虚基类看，使用它们更加特化的子类。Java已经提供了大量异常子类，如需更加具体，你也可以定义自己的异常类。

例 如：java.io package包中定义了Exception类的子类IOException，更加特化确的是FileNotFoundException，EOFException和ObjectStreamException这些IOException的子 类。每一种都描述了一类特定的I/O错误：分别是文件丢失,异常文件结尾和错误的序列化对象流.异常越具体，我们的程序就能更好地回答”什么出了错”这个问题。

捕获异常时尽量明确也很重要。例如：JCheckbook可以通过重新询问用户文件名来处理FileNotFoundException，对于 EOFException，它可以根据异常抛出前读取的信息继续运行。如果抛出的是ObjectStreamException，则程序应该提示用户文件已损坏，应当使用备份文件或者其他文件。

Java让明确捕获异常变得容易,因为我们可以对同一try块定义多个catch块，从而对每种异常分别进行恰当的处理。

JCheckbook 通过使用多个catch块来给用户提供捕获到异常的明确信息。举例来说：如果捕获了FileNotFoundException，它可以提示用户指定另一 个文件，某些情况下多个catch块带来的额外编码工作量可能是非必要的负担，但在这个例子中，额外的代码的确帮助程序提供了对用户更友好的响应。

除前三个catch块处理的异常之外，最后一个catch块在IOException抛出时给用户提供了更泛化的错误信息.这样一来，程序就可以尽可能提供具体的信息，但也有能力处理未预料到的其他异常。

有时开发人员会捕获范化异常，并显示异常类名称或者打印堆栈信息以求＂具体＂。千万别这么干！用户看到java.io.EOFException或者堆栈信息 只会头疼而不是获得帮助。应当捕获具体的异常并且用＂人话＂给用户提示确切的信息。不过，异常堆栈倒是可以在你的日志文件里打印。记住，异常和堆栈信息是用来帮助开发人员而不是用户的。

最后，应该注意到JCheckbook并没有在readPreferences()中捕获异常，而是将捕获和处理异常留到用户界面层来做，这样就能用对话框或其他方式来通知用户。这被称为＂延迟捕获＂，下文就会谈到。

提早抛出

以 上展示了FileInputStream类的open()方法抛出NullPointerException的情况。不过注意 FileInputStream.close()是标准Java类库的一部分，很可能导致这个异常的问题原因在于我们的代码本身而不是Java API。所以问题很可能出现在前面的其中一个方法，幸好它也在堆栈信息中打印出来了。

不幸的是，NullPointerException是Java中信息量最少的（却也是最常遭遇且让人崩溃的）异常。它压根不提我们最关心的事情：到底哪里是null。所以我们不得不回退几步去找哪里出了错。

通过逐步回退跟踪堆栈信息并检查代码，我们可以确定错误原因是向readPreferences()传入了一个空文件名参数。既然readPreferences()知道它不能处理空文件名，所以马上检查该条件：

通过提早抛出异常（又称＂迅速失败＂），异常得以清晰又准确。堆栈信息立即反映出什么出了错（提供了非法参数值），为什么出错（文件名不能为空值），以及哪里出的错（readPreferences()的前部分）。这样我们的堆栈信息就能如实提供：

另外，其中包含的异常信息（＂文件名为空＂）通过明确回答什么为空这一问题使得异常提供的信息更加丰富，而这一答案是我们之前代码中抛出的NullPointerException所无法提供的。

通过在检测到错误时立刻抛出异常来实现迅速失败，可以有效避免不必要的对象构造或资源占用，比如文件或网络连接。同样，打开这些资源所带来的清理操作也可以省却。

延迟捕获

问题在于，捕获之后该拿异常怎么办？最不该做的就是什么都不做。空的catch块等于把整个异常丢进黑洞，能够说明何时何处为何出错的所有信息都会永远丢失。把异常写到日志中还稍微好点，至少还有记录可查。但我们总不能指望用户去阅读或者理解日志文件和异常信息。让readPreferences()显示错误信息对话框也不合适，因为虽然JCheckbook目前是桌面应用程序，但我们还计划将它变成基于HTML的Web应用。那样的话，显示错误对话框显然不是个选择。同时，不管HTML还是C/S版本，配置信息都是在服务器上读取的，而错误信息需要显示给Web浏览器或者客户端程序。 readPreferences()应当在设计时将这些未来需求也考虑在内。适当分离用户界面代码和程序逻辑可以提高我们代码的可重用性。

在有条件处理异常之前过早捕获它，通常会导致更严重的错误和其他异常。例如，如果上文的readPreferences()方法在调用FileInputStream构造方法时立即捕获和记录可能抛出的FileNotFoundException，代码会变成下面这样：

上 面的代码在完全没有能力从FileNotFoundException中恢复过来的情况下就捕获了它。如果文件无法找到，下面的方法显然无法读取它。如果 readPreferences()被要求读取不存在的文件时会发生什么情况？当然，FileNotFoundException会被记录下来，如果我们当时去看日志文件的话，就会知道。然而当程序尝试从文件中读取数据时会发生什么？既然文件不存在，变量in就是空的，一个 NullPointerException就会被抛出。

调试程序时，本能告诉我们要看日志最后面的信息。那将会是NullPointerException，非常让人讨厌的是这个异常非常不具体。错误信息不仅误导我们什么出了错（真正的错误是FileNotFoundException而不是NullPointerException），还误导了错误的出处。真正 的问题出在抛出NullPointerException处的数行之外，这之间有可能存在好几次方法的调用和类的销毁。我们的注意力被这条小鱼从真正的错误处吸引了过来，一直到我们往回看日志才能发现问题的源头。

既然readPreferences() 真正应该做的事情不是捕获这些异常，那应该是什么？看起来有点有悖常理，通常最合适的做法其实是什么都不做，不要马上捕获异常。把责任交给 readPreferences()的调用者，让它来研究处理配置文件缺失的恰当方法，它有可能会提示用户指定其他文件，或者使用默认值，实在不行的话也许警告用户并退出程序。

把异常处理的责任往调用链的上游传递的办法，就是在方法的throws子句声明异常。在声明可能抛出的异常时，注意越具体越好。这用于标识出调用你方法的程序需要知晓并且准备处理的异常类型。例如，“延迟捕获”版本的readPreferences()可能是这样的：

技 术上来说，我们唯一需要声明的异常是IOException，但我们明确声明了方法可能抛出FileNotFoundException。 IllegalArgumentException不是必须声明的，因为它是非检查性异常（即RuntimeException的子类）。然而声明它是为 了文档化我们的代码（这些异常也应该在方法的JavaDocs中标注出来）。

当 然，最终你的程序需要捕获异常，否则会意外终止。但这里的技巧是在合适的层面捕获异常，以便你的程序要么可以从异常中有意义地恢复并继续下去，而不导致更深入的错误；要么能够为用户提供明确的信息，包括引导他们从错误中恢复过来。如果你的方法无法胜任，那么就不要处理异常，把它留到后面捕获和在恰当的层面处理。结论

英文原文：Jim Cushing，编译：ImportNew - 郑玮