J2SE:六大代碼問題檢驗你的Java知識

1 OutputStreamWriter out = ...

　　2 java.sql.Connection conn = ...

　　3 try { // ⑸

　　4 Statement stat = conn.createStatement();

　　5 ResultSet rs = stat.executeQuery(

　　6 "select uid, name from user");

　　7 while (rs.next())

　　8 {

　　9 out.println("ID：" + rs.getString("uid") // ⑹

　　10 "，姓名：" + rs.getString("name"));

　　11 }

　　12 conn.close(); // ⑶

　　13 out.close();

　　14 }

　　15 catch(Exception ex) // ⑵

　　16 {

　　17 ex.printStackTrace(); //⑴，⑷

　　18 }
作為一個Java程序員，你至少應該能夠找出兩個問題。但是，如果你不能找出全部六個問題，請繼續閱讀本文。

　　本文討論的不是Java異常處理的一般性原則，因為這些原則已經被大多數人熟知。我們要做的是分析各種可稱為「反例」（anti-pattern）的違背優秀編碼規範的常見壞習慣，幫助讀者熟悉這些典型的反面例子，從而能夠在實際工作中敏銳地察覺和避免這些問題。

　　反例之一：丟棄異常

　　代碼：15行-18行。

　　這段代碼捕獲了異常卻不作任何處理，可以算得上Java編程中的殺手。從問題出現的頻繁程度和禍害程度來看，它也許可以和C/C++程序的一個惡名遠播的問題相提並論??不檢查緩衝區是否已滿。如果你看到了這種丟棄（而不是拋出）異常的情況，可以百分之九十九地肯定代碼存在問題（在極少數情況下，這段代碼有存在的理由，但最好加上完整的註釋，以免引起別人誤解）。

　　這段代碼的錯誤在於，異常（幾乎）總是意味著某些事情不對勁了，或者說至少發生了某些不尋常的事情，我們不應該對程序發出的求救信號保持沉默和無動於衷。調用一下printStackTrace算不上「處理異常」。不錯，調用printStackTrace對調試程序有幫助，但程序調試階段結束之後，printStackTrace就不應再在異常處理模塊中擔負主要責任了。

　　丟棄異常的情形非常普遍。打開JDK的ThreadDeath類的文檔，可以看到下面這段說明：「特別地，雖然出現ThreadDeath是一種『正常的情形』，但ThreadDeath類是Error而不是Exception的子類，因為許多應用會捕獲所有的Exception然後丟棄它不再理睬。」這段話的意思是，雖然ThreadDeath代表的是一種普通的問題，但鑒於許多應用會試圖捕獲所有異常然後不予以適當的處理，所以JDK把ThreadDeath定義成了Error的子類，因為Error類代表的是一般的應用不應該去捕獲的嚴重問題。可見，丟棄異常這一壞習慣是如此常見，它甚至已經影響到了Java本身的設計。
那麼，應該怎樣改正呢？主要有四個選擇：

　　1、處理異常。針對該異常採取一些行動，例如修正問題、提醒某個人或進行其他一些處理，要根據具體的情形確定應該採取的動作。再次說明，調用printStackTrace算不上已經「處理好了異常」。

　　2、重新拋出異常。處理異常的代碼在分析異常之後，認為自己不能處理它，重新拋出異常也不失為一種選擇。

　　3、把該異常轉換成另一種異常。大多數情況下，這是指把一個低級的異常轉換成應用級的異常（其含義更容易被用戶了解的異常）。

　　4、不要捕獲異常。

　　結論一：既然捕獲了異常，就要對它進行適當的處理。不要捕獲異常之後又把它丟棄，不予理睬。

　　反例之二：不指定具體的異常

　　代碼：15行。

　　許多時候人們會被這樣一種「美妙的」想法吸引：用一個catch語句捕獲所有的異常。最常見的情形就是使用catch(Exception ex)語句。但實際上，在絕大多數情況下，這種做法不值得提倡。為什麼呢？

　　要理解其原因，我們必須回顧一下catch語句的用途。catch語句表示我們預期會出現某種異常，而且希望能夠處理該異常。異常類的作用就是告訴Java編譯器我們想要處理的是哪一種異常。由於絕大多數異常都直接或間接從java.lang.Exception派生，catch(Exception ex)就相當於說我們想要處理幾乎所有的異常。
再來看看前面的代碼例子。我們真正想要捕獲的異常是什麼呢？最明顯的一個是SQLException，這是JDBC操作中常見的異常。另一個可能的異常是IOException，因為它要操作OutputStreamWriter。顯然，在同一個catch塊中處理這兩種截然不同的異常是不合適的。如果用兩個catch塊分別捕獲SQLException和IOException就要好多了。這就是說，catch語句應當盡量指定具體的異常類型，而不應該指定涵蓋範圍太廣的Exception類。

　　另一方面，除了這兩個特定的異常，還有其他許多異常也可能出現。例如，如果由於某種原因，executeQuery返回了null，該怎麼辦？答案是讓它們繼續拋出，即不必捕獲也不必處理。實際上，我們不能也不應該去捕獲可能出現的所有異常，程序的其他地方還有捕獲異常的機會??直至最後由JVM處理。

　　結論二：在catch語句中儘可能指定具體的異常類型，必要時使用多個catch。不要試圖處理所有可能出現的異常。

　　反例之三：佔用資源不釋放

　　代碼：3行-14行。

　　異常改變了程序正常的執行流程。這個道理雖然簡單，卻常常被人們忽視。如果程序用到了文件、Socket、JDBC連接之類的資源，即使遇到了異常，也要正確釋放佔用的資源。為此，Java提供了一個簡化這類操作的關鍵詞finally。

　　finally是樣好東西：不管是否出現了異常，Finally保證在try/catch/finally塊結束之前，執行清理任務的代碼總是有機會執行。遺憾的是有些人卻不習慣使用finally。

　　當然，編寫finally塊應當多加小心，特別是要注意在finally塊之內拋出的異常??這是執行清理任務的最後機會，盡量不要再有難以處理的錯誤。

　　結論三：保證所有資源都被正確釋放。充分運用finally關鍵詞。

　　反例之四：不說明異常的詳細信息

　　代碼：3行-18行。

　　仔細觀察這段代碼：如果循環內部出現了異常，會發生什麼事情？我們可以得到足夠的信息判斷循環內部出錯的原因嗎？不能。我們只能知道當前正在處理的類發生了某種錯誤，但卻不能獲得任何信息判斷導致當前錯誤的原因。

　　printStackTrace的堆棧跟蹤功能顯示出程序運行到當前類的執行流程，但只提供了一些最基本的信息，未能說明實際導致錯誤的原因，同時也不易解讀。
因此，在出現異常時，最好能夠提供一些文字信息，例如當前正在執行的類、方法和其他狀態信息，包括以一種更適合閱讀的方式整理和組織printStackTrace提供的信息。

　　結論四：在異常處理模塊中提供適量的錯誤原因信息，組織錯誤信息使其易於理解和閱讀。

　　反例之五：過於龐大的try塊

　　代碼：3行-14行。

　　經常可以看到有人把大量的代碼放入單個try塊，實際上這不是好習慣。這種現象之所以常見，原因就在於有些人圖省事，不願花時間分析一大塊代碼中哪幾行代碼會拋出異常、異常的具體類型是什麼。把大量的語句裝入單個巨大的try塊就象是出門旅遊時把所有日常用品塞入一個大箱子，雖然東西是帶上了，但要找出來可不容易。

　　一些新手常常把大量的代碼放入單個try塊，然後再在catch語句中聲明Exception，而不是分離各個可能出現異常的段落並分別捕獲其異常。這種做法為分析程序拋出異常的原因帶來了困難，因為一大段代碼中有太多的地方可能拋出Exception。

　　結論五：盡量減小try塊的體積。

　　反例之六：輸出數據不完整

　　代碼：7行-11行。

　　不完整的數據是Java程序的隱形殺手。仔細觀察這段代碼，考慮一下如果循環的中間拋出了異常，會發生什麼事情。循環的執行當然是要被打斷的，其次，catch塊會執行??就這些，再也沒有其他動作了。已經輸出的數據怎麼辦？使用這些數據的人或設備將收到一份不完整的（因而也是錯誤的）數據，卻得不到任何有關這份數據是否完整的提示。對於有些系統來說，數據不完整可能比系統停止運行帶來更大的損失。

　　較為理想的處置辦法是向輸出設備寫一些信息，聲明數據的不完整性；另一種可能有效的辦法是，先緩衝要輸出的數據，準備好全部數據之後再一次性輸出。

　　結論六：全面考慮可能出現的異常以及這些異常對執行流程的影響。
改寫后的代碼

　　根據上面的討論，下面給出改寫后的代碼。也許有人會說它稍微有點?嗦，但是它有了比較完備的異常處理機制。

　　OutputStreamWriter out = ...

　　java.sql.Connection conn = ...

　　try {

　　Statement stat = conn.createStatement();

　　ResultSet rs = stat.executeQuery(

　　"select uid, name from user");

　　while (rs.next())

　　{

　　out.println("ID：" + rs.getString("uid") +

　　"，姓名: " + rs.getString("name"));

　　}

　　}

　　catch(SQLException sqlex)

　　{

　　out.println("警告：數據不完整");

　　throw new ApplicationException(

　　"讀取數據時出現SQL錯誤", sqlex);

　　}

　　catch(IOException ioex)

　　{

　　throw new ApplicationException(

　　"寫入數據時出現IO錯誤", ioex);

　　}

　　finally

　　{
if (conn != null) {

　　try {

　　conn.close();

　　}

　　catch(SQLException sqlex2)

　　{

　　System.err(this.getClass().getName() +

　　".mymethod - 不能關閉資料庫連接: " +

　　sqlex2.toString());

　　}

　　}

　　if (out != null) {

　　try {

　　out.close();

　　}

　　catch(IOException ioex2)

　　{

　　System.err(this.getClass().getName() +

　　".mymethod - 不能關閉輸出文件" +

　　ioex2.toString());

　　}

　　}

　　}

　　本文的結論不是放之四海皆準的教條，有時常識和經驗才是最好的老師。如果你對自己的做法沒有百分之百的信心，務必加上詳細、全面的註釋。

　　另一方面，不要笑話這些錯誤，不妨問問你自己是否真地徹底擺脫了這些壞習慣。即使最有經驗的程序員偶爾也會誤入歧途，原因很簡單，因為它們確確實實帶來了「方便」。所有這些反例都可以看作Java編程世界的惡魔，它們美麗動人，無孔不入，時刻誘惑著你。也許有人會認為這些都屬於雞皮蒜毛的小事，不足掛齒，但請記住：勿以惡小而為之，勿以善小而不為。

Tags: linux system 內核