小课堂Week10

例外处理设计的逆袭Part3

今天是《例外处理设计的逆袭》这本书阅读的第三天,也是最后一天,我们会主要通过实例,对Part2中提出的例外处理等级进行解读。

Level1

Level1的要求是立即中止运行 ,所有例外都往外抛,全部报告给使用者,或者开发者使用。

案例1

我们看一个实例,如下代码存在一些什么样的问题:

    public int withdraw(int amount) {
if (amount > 100)
return -1;
else
return 100 - amount;
}
  • 问题:使用返回码来表示异常,造成了返回信息的二义性,会导致上游调用复杂,同时也不能清晰表达具体错误原因。
  • 解决:用异常来代替返回码。

进一步讨论下,异常名称应该如何命名:

1.ATMException

2.WithdrawException

3.NotEnoughMoneyException

以上三个中,哪一个更好?

从Java异常的定义看,一个异常是能包含一个message和一个其他异常的。

message用来表示错误的原因,cause用来传递上级的异常。

所以我们排除选项3,这个应该在message中表示。

    public Throwable(String message, Throwable cause) {
fillInStackTrace();
detailMessage = message;
this.cause = cause;
}

对于选项1和选项2,都表示了异常的来源,都是可以的,这个要看我们具体模块划分的粒度,如果是一个银行系统,那么ATM这个粒度是合适的,而如果是ATM机的系统,withdraw这个粒度是合适的。

最后还要说明一点的就是,自定义异常,建议定义为unchecked exception,这样就对上游代码没有侵入,可以比较顺利的达到传递到最外层的Level1目标。

修改后如下:

    public int withdraw(int amount) {
if (amount > 100)
throw new ATMException("余额不足");
else
return 100 - amount;
}

案例2

看下下面这段代码有没有什么问题:

    public void close(AutoCloseable res) throws Exception {
try {
res.close();
} catch (Exception e) {
logger.error("关闭资源错误", e);
throw new Exception("关闭资源信息", e);
}
}
  • 问题:在catch段中,同时记录了日志和抛出异常
  • 解决:根据实际场景,二选一。

何时抛出异常呢,一般是在非外层的模块中,如案例1所示情况。

何时记日志呢,有两种场景:

  • 第一是在finnally的场景中,不建议抛出,因为此类清理操作的异常会覆盖掉正常的异常情况。而案例中的代码,也是一个清理操作,是和finnally中代码等价的。所以只要记录日志即可。
    public void close(AutoCloseable res) throws Exception {
try {
res.close();
} catch (Exception e) {
logger.error("关闭资源错误", e);
}
}
  • 第二是在程序的最外层,这个时候要统一记录日志,但需要注意的是,Exception并不能覆盖Java中的所有的异常,从全面性角度看,我们应该捕获Throwable来记录日志。
    public static void main(String[] args) {
try {
//do something
} catch (Throwable e) {
logger.error("关闭资源错误", e);
}
}

Level2

和Level1相同,Level2中异常都往外报,但在错误发生时,故障程序是可以继续运行的。这里主要讨论下在Level2会用到的一些模式:

考虑如下代码逻辑,如何可以在某步执行异常时,确保程序继续运行?

   public void runBatchJob(List<Integer> numList) {
int temp = 100;
for (Integer num : numList) {
temp = temp / num;
}
}

我们可以引入一个checkpoint对象,包含establish、recover、drop三个方法。

class NumCheckpoint{

    private Integer checkpointedNum;

    public void establish(Integer backupNum) {
//备份数据
this.checkpointedNum = backupNum;
} public Integer recover() {
// 将备份数据还原
return this.checkpointedNum;
} public void drop() {
// 删除备份资料
}
}

然后在代码的try..catch...finnally块中分别使用,实现异常的恢复

    public void runBatchJob(List<Integer> numList) {
//Checkpoint对象
NumCheckpoint numCheckpoint = new NumCheckpoint();
Integer temp = 100;
for (Integer num : numList) { try {
//establish()
numCheckpoint.establish(temp);
temp = temp / num;
} catch (Exception e) {
//recover()
temp = numCheckpoint.recover();
} finally {
//drop()
numCheckpoint.drop();
}
}
}

此外,我们可以引入一个ErrorCollector来收集异常

public interface ErrorCollector {
List<Exception> getErrors(); void addError(Exception error); void clear(); int size();
}
    public void runBatchJob(List<Integer> numList, ErrorCollector errorCollector) {
//Checkpoint对象
NumCheckpoint numCheckpoint = new NumCheckpoint();
Integer temp = 100;
for (Integer num : numList) { try {
//establish()
numCheckpoint.establish(temp);
temp = temp / num;
} catch (Exception e) {
//recover()
temp = numCheckpoint.recover();
errorCollector.addError(e);
} finally {
//drop()
numCheckpoint.drop();
}
}
}
}

Level3

Level3是要求在Level2的基础上,提供应急处理方法,确保业务能正确执行。

我们来看一下案例:

    public String readUser(String name) {
try {
return readFromDatabase(name);
} catch (Exception e) {
try {
return readFromRedis(name);
} catch (Exception ex) {
throw new RuntimeException(ex);
}
}
}

这段代码实现了Level3的向前恢复的要求,当从数据库获取失败时,从redis来取数,从功能上看是可以的。

但从代码结构看不太好。因为其将一部分的处理放在了catch段中,出现了异常嵌套的情况,这个是异常处理代码的一个禁忌。

所以我们做一下改进,使用循环来替代异常嵌套,逻辑看起来更清晰,而且只需要通过调整循环中的变量,就能实现retry的策略。

    public String readUser(String name) {
int attempt = 1;
while (true) {
try {
if (attempt <= 1) {
return readFromDatabase(name);
}
if (attempt == 2) {
return readFromRedis(name);
}
} catch (Exception ex) {
attempt++;
if (attempt > 3) {
throw new RuntimeException(ex);
}
}
}
}

小结

关于《例外处理设计的逆袭》这本书的介绍就到这里结束了,主要是讲了一些我认为比较重要的点,书中还有其他很多精彩的部分也欢迎大家去阅读。最后的最后,这本书的实战性是很强的,所以请大家在工作中多动手、多实践,只有这样才能把知识变成自己的技能。

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