異常處理

異常處理，是編程語言或計算機硬體里的一種機制，用於處理軟體或信息系統中出現的異常狀況（即超出程序正常執行流程的某些特殊條件）。

各種編程語言在處理異常方面具有非常顯著的不同點（錯誤檢測與異常處理區別在於：錯誤檢測是在正常的程序流中，處理不可預見問題的代碼，例如一個調用操作未能成功結束）。某些編程語言有這樣的函數：當輸入存在非法數據時不能被安全地調用，或者返回值不能與異常進行有效的區別。例如，C語言中的atoi函數（ASCII串到整數的轉換）在輸入非法時可以返回0。在這種情況下編程者需要另外進行錯誤檢測（可能通過某些輔助全局變數如C的errno），或進行輸入檢驗（如通過正則表達式），或者共同使用這兩種方法。

通過異常處理，我們可以對用戶在程序中的非法輸入進行控制和提示，以防程序崩潰。

從進程的視角，硬體中斷相當於可恢復異常，雖然中斷一般與程序流本身無關。

從子程序編程者的視角，異常是很有用的一種機制，用於通知外界該子程序不能正常執行。如輸入的數據無效（例如除數是0），或所需資源不可用（例如文件丟失）。如果系統沒有異常機制，則編程者需要用返回值來標示發生了哪些錯誤。

一種稱為"終止模型"(它是Java與C++所支持的模型).在這種模型中，將假設錯誤非常關鍵，將以致於程序無法返回到異常發生的地方繼續執行。一旦異常被拋出，就表明錯誤已無法挽回，也不能回來繼續執行。

另一種稱為"恢復模型".意思是異常處理程序的工作是修正錯誤，然後重新嘗試調動出問題的方法，並認為第二次能成功。

對於恢復模型，通常希望異常被處理之後能繼續執行程序。在這種情況下，拋出異常更像是對方法的調用--可以在Java里用這種方法進行配置，以得到類似恢復的行為.(也就是說，不是拋出異常，而是調用方法修正錯誤.)或者，把try塊放在while循環里，這樣就可以不斷的進入try塊，直到得到滿意的結果。

雖然恢復模型開始顯得很吸引人，並且人們使用的操作系統也支持恢復模型的異常處理，但程序員們最終還是轉向了使用類似"終止模型"的代碼。因為：處理程序必須關注異常拋出的地點，這勢必要包含依賴於拋出位置的非通用性代碼。這增加了代碼編寫和維護的困難，對於異常可能會從許多地方拋出的大型程序來說，更是如此。

下面我寫的一個簡單的例子 VC++6.0下通過

#include

using namespace std;

class Error

public:

virtual void show()=0;

class DenoError:public Error

public:

void show()

cout<<"分母不可以為0!"<

void main()

int a，b;

cin>>a>>b;

try

DenoError e;

if(b==0)

throw e;

int c=a/b;

cout<<

catch(DenoError & e)

e.show();

擴展 php 內置的異常處理類

用戶可以用自定義的異常處理類來擴展 php 內置的異常處理類。以下的代碼說明了在內置的異常處理類中，哪些屬性和方法在子類中是可訪問和可繼承的。譯者註：以下這段代碼只為說明內置異常處理類的結構，它並不是一段有實際意義的可用代碼。

例子 20-2. 內置的異常處理類

如果使用自定義的類來擴展內置異常處理類，並且要重新定義構造函數的話，建議同時調用 parent::__construct() 來檢查所有的變數是否已被賦值。當對象要輸出字元串的時候，可以重載 __toString() 並自定義輸出的樣式。

例子 20-3. 擴展 php 內置的異常處理類

code }] : {$this->message }/n " ; } public function customFunction () { echo "A Custom function for this type of exception/n" ; }} class TestException { public $var ; const THROW_NONE = 0 ; const THROW_CUSTOM = 1 ; const THROW_DEFAULT = 2 ; function __construct( $avalue = self :: THROW_NONE ) { switch ( $avalue ) { case self :: THROW_CUSTOM : // 拋出自定義異常 throw new MyException ( '1 is an invalid parameter' 5 ); break; case self:: THROW_DEFAULT: // 拋出默認的異常 throw new Exception ( '2 isnt allowed as a parameter' 6 ); break; default: // 沒有異常的情況下，創建一個對象 $this var = $avalue ; break; } }}

你覺得自己是一個Java專家嗎？北京海淀甲骨文學習中心幫你全面掌握了Java的異常處理機制？在下面這段代碼中，你能夠迅速找出異常處理的六個問題嗎?

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：12行-15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：12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-11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-11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-11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-8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啰嗦，但是它有了比較完備的異常處理機制。