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如何优雅地进行错误处理(clean code阅读笔记之六)

如何优雅地进行错误处理(clean code阅读笔记之六)

程序出了问题怎么办

注:正文中的引用是直接引用作者Bob大叔的话,两条横线中间的段落的是我自己的观点,其他大约都可以算是笔记了。

错误处理是十分必要的,但是如果对错误处理使用不当则会让代码变得十分臃肿,让阅读者看不清代码的逻辑,更严重的是,这也会让程序变得十分脆弱。本文中将列出一些使用错误处理的技巧,帮助你写出既简洁又健壮的代码。

使用 Exception 而不是返回码

返回码是一个历史遗留问题,在以前的没有 Exception 的语言(比如c语言)中,它是有效且必要的,但是在有 Exception 的语言中使用返回码是没有任何益处的。

对于使用返回码的函数,调用者在得到调用结果(这里是返回码)之后要立即去验证返回码,这对于代码的可读性和结构的合理性都是极大的挑战,使用「异常处理」能让业务逻辑和错误处理在代码结构上分离,代码的结构和逻辑会更清晰。

首先把 try-catch-finally 块写出来

当遇到需要做异常处理的时候,首先把 try-catch-finally 块写出来,这能帮助你写出更好的异常处理代码。

永远使用unchecked异常

这又是一个非常有争议性的话题,到底是使用checked异常,还是unchecked异常。

_checked异常(通常是 Exception 的子类)是 Java 中的一个概念,它是指如果一个方法抛出此异常,那么它就必须被显式地捕获或者传递,通常是在方法上添加声明。

unchecked异常指的是可能随时抛出的异常(通常是 RuntimeExceptionError ,和他们的子类)。

推荐阅读: Unchecked Exceptions — The Controversy ,在这篇Oracle的官方指南中讲到:如果你要从某个异常中恢复,那么就使用checked异常,否则使用unchecked异常,意思就是unchecked的异常表示系统出问题了,那么必须停下来,去检查到底什么问题,然后解决。_

作者的观点是:如果在某些特殊的情况下必须要捕获异常并作出处理,那么不得不使用checked异常。但是在通常的开发过程中应当避免使用checked异常。

checked异常的使用确实带来了一些好处,但是也同时也造成了一些问题,最重要的是它违反了「开闭」原则。比如如果一个方法抛出某个checked异常,而这个异常的处理(通常是 catch )是在3个方法调用层级之上,那么当你修改最底层这个方法的抛出异常时,所有在这个调用链中的方法签名都需要被修改。这明显违反了「对修改关闭」的原则,也违反了面向对象中「封装内部实现」的特性。

提供异常的上下文

在异常中一定要提供可供这个异常的捕获者(通常是在 catch 中)用来分辨这个异常的上下文信息,使之可以通过log或其他方式最终呈现出来。

按照调用者的需求定义异常类

当我们定义一个异常类时,可以按照这个异常类所属的模块,抑或是这个异常类的类型来定义,但是当我们在程序中定义一个异常类时,更多的则应该是在考虑「这个异常会在什么情况下被捕获」。代码 6-1 中展示了普通的按照类型定义的异常类,

//代码6-1 ACMEPort port = new ACMEPort(12); try {     port.open(); }  catch (DeviceResponseException e) {     reportPortError(e);logger.log("Device response exception", e); }  catch (ATM1212UnlockedException e) {     reportPortError(e);logger.log("Unlock exception", e); }  catch (GMXError e) {     reportPortError(e);logger.log("Device    response exception"); }  finally {... }

代码 6-2 中展示了使用一个包装类定义的一个新的异常类,不仅代码看起来更加清晰简单,而且还会带来更多其他的好处。

//代码6-2 LocalPort port = new LocalPort(12); try {     port.open(); }  catch (PortDeviceFailure e) {     reportError(e);     logger.log(e.getMessage(), e); }  finally {     ... }  public class LocalPort {     private ACMEPort innerPort;     public LocalPort(int portNumber) {         innerPort = new ACMEPort(portNumber);     }     public void open() {         try {             innerPort.open();         }  catch (DeviceResponseException e) {             throw new PortDeviceFailure(e);         }  catch (ATM1212UnlockedException e) {             throw new PortDeviceFailure(e);         }  catch (GMXError e) {             throw new PortDeviceFailure(e);         }     }     ... }

像代码 6-2 中那样对于第三方的类库中的API进行封装会带来很多好处。实际上,封装第三方API可以算是一种最佳实践。

当你在你的项目中对第三方类库进行了自己的封装之后,相当于解耦了你的项目和这个第三方类库,你可以轻易的将这个类库更换掉,更重要的是,你可以不需要一定遵循这个类库的设计来使用它,比如代码 6-2 中所示的,本来类库中定义了多个重合

定义常规流程

虽然我们可以写出很好的错误处理代码,它们外形优雅、结构清晰,但是有时候我们并不是想要「终止代码的逻辑流程」而抛出异常,这种情况就不要使用异常类来处理,应该使用更常规的流程来处理,比如代码 6-3 中异常处理。

//代码6-3 try {     MealExpenses expenses = expenseReportDAO.getMeals(employee.getID());     m_total += expenses.getTotal(); } catch(MealExpensesNotFound e) {     m_total += getMealPerDiem(); }

代码 6-3 中的错误处理只是为了处理一种特殊状况(可能是数据库中找不到此次吃饭的消费情况),而不是要中止计算而抛出异常,那么它可以被重构为代码 6-4 中的样子。

//代码6-4 MealExpenses expenses = expenseReportDAO.getMeals(employee.getID()); m_total += expenses.getTotal();  //这里引入一个新的特殊情况的类 public class PerDiemMealExpenses implements MealExpenses {     public int getTotal() {         // return the per diem default     } }

这种编程模式被叫做 特殊情况模式 ,它使用一个新的类来处理这种特殊情况,那么就不需要抛出异常类,因为在异常的情况下也会返回一个MealExpenses对象,那么整个流程看起来就和普通的业务流程一样了。

不要返回 Null

Null 是邪恶了,不要在代码中返回 Null

如果你的代码中有返回 Null 的情况,那么在代码的任何地方都可能抛出 NullPointerException 而导致系统崩溃退出,你的代码中也可能会存在一大堆的判断「一个对象是否为 Null 」的代码,这可能是所有开发者都不愿意看到的情况,可以使用代码 6-4 中所使用的特殊情况模式来避免返回 Null ,永远返回一个有值的对象。

不要传递 Null

在函数调用的参数中传递 Null 是比返回 Null 更邪恶的事情。所以在你自己的代码中,永远不要传递 Null

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