世界上存在永远不会出错的程序吗?也许这只会出现在程序员的梦中。随着编程语言和软件的诞生,异常情况就如影随形地纠缠着我们,只有正确处理好意外情况,才能保证程序的
可靠性。
Java语言在设计之初就提供了相对完善的异常处理机制,这也是Java得以大行其道的原因之一,因为这种机制大大降低了编写和维护可靠程序的门槛。如今,异常处理机制已经成为
现代编程语言的标配。
Exception和Error都是继承了Throwable类,在Java中只有Throwable类型的实例才可以被抛出(throw)或者捕获(catch),它是异常处理机制的基本组成类型。
Exception和Error体现了Java平台设计者对不同异常情况的分类。Exception是程序正常运行中,可以预料的意外情况,可能并且应该被捕获,进行相应处理。
Error是指在正常情况下,不大可能出现的情况,绝大部分的Error都会导致程序(比如JVM自身)处于非正常的、不可恢复状态。既然是非正常情况,所以不便于也不需要捕获,常见的比如OutOfMemoryError之类,都是Error的子类。
Exception又分为可检查(checked)异常和不检查(unchecked)异常,可检查异常在源代码里必须显式地进行捕获处理,这是编译期检查的一部分。Error是Throwable不是Exception。
不检查异常就是所谓的运行时异常,类似 NullPointerException、ArrayIndexOutOfBoundsException之类,通常是可以编码避免的逻辑错误,具体根据需要来判断是否需要捕获,并不会在编译期强制要求。
图片.png下面的代码反映了异常处理中哪些不当之处?
try {
// 业务代码
// …
Thread.sleep(1000L);
} catch (Exception e) {
// Ignore it
}
这段代码虽然很短,但是已经违反了异常处理的两个基本原则。
第一,尽量不要捕获类似Exception这样的通用异常,而是应该捕获特定异常,在这里是Thread.sleep()抛出的InterruptedException。这是因为在日常的开发和合作中,我们读代码的机会往往超过写代码,软件工程是门协作的艺术,所以我们有义务让自己的代码能够直观地体现出尽量多的信息,而泛泛的Exception之类,恰恰隐藏了我们的目的。另外,我们也要保证程序不会捕获到我们不希望捕获的异常。比如,你可能更希望RuntimeException被扩散出来,而不是被捕获。进一步讲,除非深思熟虑了,否则不要捕获Throwable或者Error,这样很难保证我们能够正确程序处理OutOfMemoryError。
第二,不要生吞(swallow)异常。这是异常处理中要特别注意的事情,因为很可能会导致非常难以诊断的诡异情况。
生吞异常,往往是基于假设这段代码可能不会发生,或者感觉忽略异常是无所谓的,但是千万不要在产品代码做这种假设!如果我们不把异常抛出来,或者也没有输出到日志(Logger)之类,程序可能在后续代码以不可控的方式结束。没人能够轻易判断究竟是哪里抛出了异常,以及是什么原因产生了异常。
我们从性能角度来审视一下Java的异常处理机制
-
try-catch代码段会产生额外的性能开销,或者换个角度说,它往往会影响JVM对代码进行优化,所以建议仅捕获有必要的代码段,尽量不要一个大的try包住整段的代码;与此同时,利用异常控制代码流程,也不是一个好主意,远比我们通常意义上的条件语句(if/else、switch)要低效。
-
Java每实例化一个Exception,都会对当时的栈进行快照,这是一个相对比较重的操作。如果发生的非常频繁,这个开销可就不能被忽略了。
所以,对于部分追求极致性能的底层类库,有种方式是尝试创建不进行栈快照的Exception。这本身也存在争议,因为这样做的假设在于,我创建异常时知道未来是否需要堆栈。问题是,实际上可能吗?小范围或许可能,但是在大规模项目中,这么做可能不是个理智的选择。如果需要堆栈,但又没有收集这些信息,在复杂情况下,尤其是类似微服务这种分布
式系统,这会大大增加诊断的难度。当我们的服务出现反应变慢、吞吐量下降的时候,检查发生最频繁的Exception也是一种思路。
网友评论