如何優(yōu)雅的處理異常 Java語言異常分析

一、什么是異常

Java 語言按照錯誤嚴(yán)重性，從 throwale 根類衍生出 Error 和 Exception 兩大派系。

Error（錯誤）：

程序在執(zhí)行過程中所遇到的硬件或操作系統(tǒng)的錯誤。錯誤對程序而言是致命的，將導(dǎo)致程序無法運(yùn)行。常見的錯誤有內(nèi)存溢出，jvm 虛擬機(jī)自身的非正常運(yùn)行，calss 文件沒有主方法。程序本生是不能處理錯誤的，只能依靠外界干預(yù)。Error 是系統(tǒng)內(nèi)部的錯誤，由 jvm 拋出，交給系統(tǒng)來處理。

Exception（異常）：

程序正常運(yùn)行中，可以預(yù)料的意外情況。比如數(shù)據(jù)庫連接中斷，空指針，數(shù)組下標(biāo)越界。異常出現(xiàn)可以導(dǎo)致程序非正常終止，也可以預(yù)先檢測，被捕獲處理掉，使程序繼續(xù)運(yùn)行。Exception（異常）按照性質(zhì)，又分為編譯異常（受檢異常）和運(yùn)行時異常（非受檢異常）。

?編譯異常：

又叫可檢查異常，通常時由語法錯和環(huán)境因素（外部資源）造成的異常。比如輸入輸出異常 IOException，數(shù)據(jù)庫操作 SQLException。其特點(diǎn)是，Java 語言強(qiáng)制要求捕獲和處理所有非運(yùn)行時異常。通過行為規(guī)范，強(qiáng)化程序的健壯性和安全性。

?運(yùn)行時異常：

又叫不檢查異常 RuntimeException，這些異常一般是由程序邏輯錯誤引起的，即語義錯。比如算術(shù)異常，空指針異常 NullPointerException，下標(biāo)越界 IndexOutOfBoundsException。運(yùn)行時異常應(yīng)該在程序測試期間被暴露出來，由程序員去調(diào)試，而避免捕獲。

二、處理異常方式

代碼中，我們最常見到的處理異常的方式就是：try-catch

        try {
            // 業(yè)務(wù)邏輯
            
        } catch (Exception e) {
            // 捕獲到異常的邏輯
        }

或者是再進(jìn)一步區(qū)分下異常類型：

        try {
            // 業(yè)務(wù)邏輯
            
        } catch (IOException ie) {
            // 捕獲到IO異常的邏輯
            
        } catch (Exception e) {
            // 捕獲到其他異常的邏輯
        }

三、如何拋出異常

我們通?？梢杂脪伋霎惓５姆绞絹砜刂拼a流程，然后在網(wǎng)關(guān)處統(tǒng)一catch異常來返回錯誤code。這在一定程度上可以簡化代碼流程控制，如下所示：

    @Override
    public UserVO queryUser(Long id) {
        UserDO userDO = userMapper.queryUserById(id);
        if (Objects.isNull(userDO)) {
            throw new RuntimeException("用戶不存在");    //用戶不存在拋出異常
        }
        return userDO.toVo();
    }  

上面這種拋出異常的方式，雖然簡化了代碼流程，但是在存在多種錯誤場景時，沒有辦法細(xì)分具體的錯誤類型。如：用戶不存在的錯誤、用戶沒有權(quán)限的錯誤；

聰明如你，一定想到了自定義異常，如下：

    @Override
    public UserVO queryUser(Long id) {
        UserDO userDO = userMapper.queryUserById(id);
        if (Objects.isNull(userDO)) {
            throw new UserNotFoundException();    //用戶不存在拋出對應(yīng)異常
        }
        if(!checkLicence(userDO)) {
            throw new BadLicenceException();    //用戶無權(quán)限拋出對應(yīng)異常
        }
        return userDO.toVo();
    }

確實(shí)，自定義異?？梢越鉀Q錯誤場景細(xì)分的問題。進(jìn)一步的，我們可以對系統(tǒng)流程不同階段、不同業(yè)務(wù)類型分別自定義異常，但這需要自定義大量的異常；

四、如何優(yōu)雅的拋出異常

上面的方式，可以區(qū)分出錯誤場景了，但是還存在一些缺點(diǎn)。如：可讀性差、需要定義大量的自定義異常；

那我們下面就去優(yōu)化上面的問題；

用斷言增加代碼的可讀性；

    @Override
    public UserVO queryUser(Long id) {
        UserDO userDO = userMapper.queryUserById(id);
        Assert.notNull(userDO, "用戶不存在");    //用斷言進(jìn)行參數(shù)的非空校驗(yàn)
        return userDO.toVo();
    }

斷言雖然代碼簡潔、可讀性好，但是缺乏像上述自定義異常一樣可以明確區(qū)分錯誤場景，這就引出我們的究極方案：自定義斷言；

自定義斷言；

我們用自定義斷言的方式，綜合上面自定義異常和斷言的優(yōu)點(diǎn)，在斷言失敗后，拋出我們制定好的異常。代碼如下：

?自定義異?；绢?/p>

@Getter
@Setter
public class BaseException extends RuntimeException {

    // 響應(yīng)碼
    private IResponseEnum responseEnum;

    // 參數(shù)信息
    private Object[] objs;

    public BaseException(String message, IResponseEnum responseEnum, Object[] objs) {
        super(message);
        this.responseEnum = responseEnum;
        this.objs = objs;
    }

    public BaseException(String message, Throwable cause, IResponseEnum responseEnum, Object[] objs) {
        super(message, cause);
        this.responseEnum = responseEnum;
        this.objs = objs;
    }
}

?自定義斷言接口

public interface MyAssert {

    /**
     * 創(chuàng)建自定義異常
     *
     * @param objs 參數(shù)信息
     * @return 自定義異常
     */
    BaseException newException(Object... objs);

    /**
     * 創(chuàng)建自定義異常
     *
     * @param msg  描述信息
     * @param objs 參數(shù)信息
     * @return 自定義異常
     */
    BaseException newException(String msg, Object... objs);

    /**
     * 創(chuàng)建自定義異常
     *
     * @param t    接收驗(yàn)證異常
     * @param msg  描述信息
     * @param objs 參數(shù)信息
     * @return 自定義異常
     */
    BaseException newException(Throwable t, String msg, Object... objs);


    /**
     * 校驗(yàn)非空
     *
     * @param obj 被驗(yàn)證對象
     */
    default void assertNotNull(Object obj, Object... objs) {
        if (obj == null) {
            throw newException(objs);
        }
    }

    /**
     * 校驗(yàn)非空
     *
     * @param obj 被驗(yàn)證對象
     */
    default void assertNotNull(Object obj, String msg, Object... objs) {
        if (obj == null) {
            throw newException(msg, objs);
        }
    }
}

上述代碼我們可以看出基本設(shè)計(jì)，就是在我們自定義斷言失敗后拋出我們自定義異常。

下面是具體的實(shí)現(xiàn)案例：

?自定義業(yè)務(wù)異常類，繼承自異?；绢?/p>

public class BusinessException extends BaseException {

    public BusinessException(IResponseEnum responseEnum, Object[] args, String msg) {
        super(msg, responseEnum, args);
    }

    public BusinessException(IResponseEnum responseEnum, Object[] args, String msg, Throwable t) {
        super(msg, t, responseEnum, args);
    }

}

?響應(yīng)code枚舉接口定義

public interface IResponseEnum {

    /**
     * 返回code碼
     *
     * @return code碼
     */
    String getCode();

    /**
     * 返回描述信息
     *
     * @return 描述信息
     */
    String getMsg();
}

?自定義業(yè)務(wù)異常類斷言定義，實(shí)現(xiàn)自定義斷言失敗后對應(yīng)的自定義異常的定義；

public interface BusinessExceptionAssert extends IResponseEnum, MyAssert {

    @Override
    default BaseException newException(Object... args) {
        return new BusinessException(this, args, this.getMsg());    //斷言失敗后，拋出自定義異常
    }

    @Override
    default BaseException newException(String msg, Object... args) {
        return new BusinessException(this, args, msg);              //斷言失敗后，拋出自定義異常
    }

    @Override
    default BaseException newException(Throwable t, String msg, Object... args) {
        return new BusinessException(this, args, msg, t);           //斷言失敗后，拋出自定義異常
    }
}

?用枚舉的方式，代替BadLicenceException、UserNotFoundException自定義異常。

public enum ResponseEnum implements IResponseEnum, BusinessExceptionAssert {

    BAD_LICENCE("0001", "無權(quán)訪問"),

    USER_NOT_FOUND("1001", "用戶不存在"),
    ;

    private final String code, msg;

    ResponseEnum(String code, String msg) {
        this.code = code;
        this.msg = msg;
    }

    @Override
    public String getCode() {
        return code;
    }

    @Override
    public String getMsg() {
        return msg;
    }
}

使用實(shí)例

自定義斷言失敗拋出自定義異常

    @Override
    public UserVO queryUser(Long id) {
        UserDO userDO = userMapper.queryUserById(id);
        ResponseEnum.USER_NOT_FOUND.assertNotNull(userDO);    //自定義斷言失敗拋出自定義異常
        return userDO.toVo();
    }

網(wǎng)關(guān)處統(tǒng)一catch異常，識別異常場景

    public static void main(String[] args) {
        UserService userService = new UserServiceImpl(new UserMapperImpl());
        UserController userController = new UserController(userService);
        try {
            UserVO vo = userController.queryUser(2L);               //執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯
        } catch (BusinessException e) {
            System.out.println(e.getResponseEnum().getCode());      //出現(xiàn)異常，錯誤code：1001
            System.out.println(e.getMessage());                     //出現(xiàn)異常，錯誤msg：用戶不存在
        }
    }

五、如何優(yōu)雅的處理異常

網(wǎng)關(guān)處統(tǒng)一處理異常，這屬于常規(guī)操作，這里不再贅述，簡單舉例如下：

@ControllerAdvice
public class BusinessExceptionHandler {
    
    @ExceptionHandler(value = BusinessException.class)
    @ResponseBody
    public Response handBusinessException(BaseException e) {
        return new Response(e.getResponseEnum().getCode(), e.getResponseEnum().getMsg());    //統(tǒng)一處理異常
    }
}

綜上，我們采用自定義斷言的方式，結(jié)合了斷言的可讀性高的優(yōu)勢和自定義異常區(qū)分錯誤場景的優(yōu)勢。并且，有新增的錯誤場景，我們只需要在錯誤碼枚舉中新增對應(yīng)枚舉即可。

審核編輯 黃宇