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对于异常处理, 有几个原则

使用异常而非返回码

在很久以前，许多语言都不支持异常。这些语言处理和汇报错误的手段都有限。你要么设置一个错误标识，要么返回给调用者检查的错误码。以下代码展示了这些手段

public class DeviceController {    public void sendShutDown() {        DeviceHandle handle = getHandle(DEV1);        // Check the state of the device        if (handle != DeviceHandle.INVALID) {            // Save the device status to the record field            retrieveDeviceRecord(handle);            // If not suspended, shut down            if (record.getStatus() != DEVICE_SUSPENDED) {                pauseDevice(handle);                clearDeviceWorkQueue(handle);                closeDevice(handle);            } else {                logger.log("Device suspended. Unable to shut down");            }        } else {            logger.log("Invalid handle for: " + DEV1.toString());        }    }}

这类手段的问题在于，它们搞乱了调用者代码。调用者必须在调用之后即刻检查错误。不幸的是，这个步骤很容易被遗忘。所以，遇到错误时，最好抛出一个异常。调用代码很整洁，其逻辑不会被错误处理搞乱。

以下代码展示了在方法中遇到错误时抛出异常的情形

public class DeviceController {    public void sendShutDown() {        try {            tryToShutDown();        } catch (DeviceShutDownError e) {            logger.log(e);        }    }
    private void tryToShutDown() throws DeviceShutDownError {        DeviceHandle handle = getHandle(DEV1);        DeviceRecord record = retrieveDeviceRecord(handle);        pauseDevice(handle);        clearDeviceWorkQueue(handle);        closeDevice(handle);    }}

注意这段代码整洁了很多。这不仅关乎美观。这段代码更好，因为之前纠结的元素设备关闭算法和错误处理现在被隔离了。你可以查看其中任一元素，分别理解它。

给出异常发生的环境说明

你抛出的每个异常，都应当提供足够的环境说明，以便判断错误的来源和处所。在 Java 中，你可以从任何异常里得到堆栈踪迹（stack trace）；然而，堆栈踪迹却无法告诉你该失败操作的初衷。

应创建信息充分的错误消息，并和异常一起传递出去。在消息中，包括失败的操作和失败类型。如果你的应用程序有日志系统，传递足够的信息给 catch 块，并记录下来。

别返回 null 值

要讨论错误处理，就一定要提及那些容易引发错误的做法。第一项就是返回 null 值。我不想去计算曾经见过多少几乎每行代码都在检查 null 值的应用程序。下面就是个例子：

public void registerItem (Item item){    if (item != null) {        ItemRegistry registry = peristentStore.getItemRegistry();        if (registry != null) {            Item existing = registry.getItem(item.getID());            if (existing.getBillingPeriod().hasRetailOwner()) {                existing.register(item);            }        }    }}

这种代码看似不坏，其实糟透了！返回 null 值，基本上是在给自己增加工作量，也是在给调用者添乱。只要有一处没检查 null 值，应用程序就会失控。

你有没有注意到，嵌套 if 语句的第二行没有检查 null 值？如果在运行时 persistentStore 为 null 会发生什么事？我们会在运行时得到一个 NullPointerException 异常，也许有人在代码顶端捕获这个异常，也可能没有捕获。两种情况都很糟糕。对于从应用程序深处抛出的 NullPointerException 异常，你到底该作何反应呢？

可以敷衍说上列代码的问题是少做了一次 null 值检查，其实问题多多。如果你打算在方法中返回 null 值，不如抛出异常，或是返回特例对象。如果你在调用某个第三方 API 中可能返回 null 值的方法，可以考虑用新方法打包这个方法，在新方法中抛出异常或返回特例对象。

在许多情况下，特例对象都是爽口良药。设想有这么一段代码：

List<Employee> employees = getEmployees();if (employees != null) {      for(Employee e : employees) {          totalPay += e.getPay();      }}

所幸 Java 有 Collections.emptyList()方法，该方法返回一个预定义不可变列表，可用于这种目的：

public List<Employee> getEmployees () {    if ( ..there are no employees .. )        return Collections.emptyList();}

这样编码，就能尽量避免 NullPointerException 的出现，代码也就更整洁了。

别传递 null 值

在方法中返回 null 值是糟糕的做法，但将 null 值传递给其他方法就更糟糕了。除非 API 要求你向它传递 null 值，否则就要尽可能避免传递 null 值。

举例说明原因。用下面这个简单的方法计算两点的投射：

public class MetricsCalculator{      public double xProjection(Point p1, Point p2) {          return (p2.x – p1.x) * 1.5;      }      …}

如果有人传入 null 值会怎样？

calculator.xProjection(null, new Point(12, 13));

当然，我们会得到一个 NullPointerException 异常。

如何修正？可以创建一个新异常类型并抛出：

public class MetricsCalculator {    public double xProjection(Point p1, Point p2) {        if (p1 == null || p2 == null) {            throw InvalidArgumentException("Invalid argument for MetricsCalculator.xProjection");        }        return (p2.x –p1.x) *1.5;    }}

这样做好些吗？可能比 null 指针异常好一些，但要记住，我们还得为 InvalidArgumentException 异常定义处理器。这个处理器该做什么？还有更好的做法吗？

还有替代方案。可以使用一组断言：

public class MetricsCalculator {    public double xProjection(Point p1, Point p2) {        assert(p1 != null,  "p1 should not be null");        assert(p2 != null,  "p2 should not be null");        return (p2.x –p1.x) *1.5;    }}

看上去很美，但仍未解决问题。如果有人传入 null 值，还是会得到运行时错误。思考下, 还可以怎么继续优化?

整洁代码是可读的，但也要强固。可读与强固并不冲突。如果将错误处理隔离看待，独立于主要逻辑之外，就能写出强固而整洁的代码。做到这一步，我们就能单独处理它，也极大地提升了代码的可维护性。

项目中的最佳实践

• 千万别吞噬

• 使用全局异常捕获，防止前端用户看到不该看到的

• 异常堆栈完整打印

• 自定义异常可打印 3 到 5 行异常栈就够用

• 定义错误码枚举值，分门别类清楚

• 不要在异常 catch 中做业务操作

• 对于无需关注的可控异常（checked exception）,使用 @SneakyThrows, 不要在业务代码里写 try/catch 来处理

• 可控异常的代价就是违反开放/闭合原则。如果你在方法中抛出可控异常，而 catch 语句在三个层级之上，你就得在 catch 语句和抛出异常处之间的每个方法签名中声明该异常。这意味着对软件中较低层级的修改，都将波及较高层级的签名。修改好的模块必须重新构建、发布，即便它们自身所关注的任何东西都没改动过。

• 如无必要, 不要在业务代码里写 try/catch, 统一交由 spring boot 全局异常拦截器处理(全局异常拦截器会做"异常堆栈完整打印", "定义错误码枚举值，分门别类清楚" 这几件事, 不用业务开发人员时刻操心), 以下情况例外:

• lamda 表达式中的必须捕获异常;

• 新起的线程, 异常会被吞噬;

• 有的异常不能影响业务,要自己处理掉, 这种情况的规律是: 如果发生异常, 希望逻辑继续执行下去, 就自己 try/catch, 否则就不要 try/catch, 交由统一异常拦截器处理

根据以上原则和最佳实践实操优化

具体的问题和优化过程 review 时讲解

总结

我们写的代码基本可以分为三种：

• 一种是实现业务正常逻辑的代码;

• 一种是为了实现业务逻辑, 不得不写的额外操作的代码;

• 一种是小心翼翼地处理各种错误或意外逻辑的代码;

作为程序猿, 应时刻思考下, 自己写的代码是否是第一种代码, 如果不是, 看看可以如何优化减少第二 or 第三种代码, 毕竟真正有价值, 且能带给我们愉悦感的都是第一种代码;