如何优雅的处理异常 Java语言异常分析

一、什么是异常

Java 语言按照错误严重性，从 throwale 根类衍生出 Error 和 Exception 两大派系。

Error（错误）：

程序在执行过程中所遇到的硬件或操作系统的错误。错误对程序而言是致命的，将导致程序无法运行。常见的错误有内存溢出，jvm 虚拟机自身的非正常运行，calss 文件没有主方法。程序本生是不能处理错误的，只能依靠外界干预。Error 是系统内部的错误，由 jvm 抛出，交给系统来处理。

Exception（异常）：

程序正常运行中，可以预料的意外情况。比如数据库连接中断，空指针，数组下标越界。异常出现可以导致程序非正常终止，也可以预先检测，被捕获处理掉，使程序继续运行。Exception（异常）按照性质，又分为编译异常（受检异常）和运行时异常（非受检异常）。

◦编译异常：

又叫可检查异常，通常时由语法错和环境因素（外部资源）造成的异常。比如输入输出异常 IOException，数据库操作 SQLException。其特点是，Java 语言强制要求捕获和处理所有非运行时异常。通过行为规范，强化程序的健壮性和安全性。

◦运行时异常：

又叫不检查异常 RuntimeException，这些异常一般是由程序逻辑错误引起的，即语义错。比如算术异常，空指针异常 NullPointerException，下标越界 IndexOutOfBoundsException。运行时异常应该在程序测试期间被暴露出来，由程序员去调试，而避免捕获。

二、处理异常方式

代码中，我们最常见到的处理异常的方式就是：try-catch

        try {
            // 业务逻辑
            
        } catch (Exception e) {
            // 捕获到异常的逻辑
        }

或者是再进一步区分下异常类型：

        try {
            // 业务逻辑
            
        } catch (IOException ie) {
            // 捕获到IO异常的逻辑
            
        } catch (Exception e) {
            // 捕获到其他异常的逻辑
        }

三、如何抛出异常

我们通常可以用抛出异常的方式来控制代码流程，然后在网关处统一catch异常来返回错误code。这在一定程度上可以简化代码流程控制，如下所示：

    @Override
    public UserVO queryUser(Long id) {
        UserDO userDO = userMapper.queryUserById(id);
        if (Objects.isNull(userDO)) {
            throw new RuntimeException("用户不存在");    //用户不存在抛出异常
        }
        return userDO.toVo();
    }  

上面这种抛出异常的方式，虽然简化了代码流程，但是在存在多种错误场景时，没有办法细分具体的错误类型。如：用户不存在的错误、用户没有权限的错误；

聪明如你，一定想到了自定义异常，如下：

    @Override
    public UserVO queryUser(Long id) {
        UserDO userDO = userMapper.queryUserById(id);
        if (Objects.isNull(userDO)) {
            throw new UserNotFoundException();    //用户不存在抛出对应异常
        }
        if(!checkLicence(userDO)) {
            throw new BadLicenceException();    //用户无权限抛出对应异常
        }
        return userDO.toVo();
    }

确实，自定义异常可以解决错误场景细分的问题。进一步的，我们可以对系统流程不同阶段、不同业务类型分别自定义异常，但这需要自定义大量的异常；

四、如何优雅的抛出异常

上面的方式，可以区分出错误场景了，但是还存在一些缺点。如：可读性差、需要定义大量的自定义异常；

那我们下面就去优化上面的问题；

用断言增加代码的可读性；

    @Override
    public UserVO queryUser(Long id) {
        UserDO userDO = userMapper.queryUserById(id);
        Assert.notNull(userDO, "用户不存在");    //用断言进行参数的非空校验
        return userDO.toVo();
    }

断言虽然代码简洁、可读性好，但是缺乏像上述自定义异常一样可以明确区分错误场景，这就引出我们的究极方案：自定义断言；

自定义断言；

我们用自定义断言的方式，综合上面自定义异常和断言的优点，在断言失败后，抛出我们制定好的异常。代码如下：

•自定义异常基本类

@Getter
@Setter
public class BaseException extends RuntimeException {

    // 响应码
    private IResponseEnum responseEnum;

    // 参数信息
    private Object[] objs;

    public BaseException(String message, IResponseEnum responseEnum, Object[] objs) {
        super(message);
        this.responseEnum = responseEnum;
        this.objs = objs;
    }

    public BaseException(String message, Throwable cause, IResponseEnum responseEnum, Object[] objs) {
        super(message, cause);
        this.responseEnum = responseEnum;
        this.objs = objs;
    }
}

•自定义断言接口

public interface MyAssert {

    /**
     * 创建自定义异常
     *
     * @param objs 参数信息
     * @return 自定义异常
     */
    BaseException newException(Object... objs);

    /**
     * 创建自定义异常
     *
     * @param msg  描述信息
     * @param objs 参数信息
     * @return 自定义异常
     */
    BaseException newException(String msg, Object... objs);

    /**
     * 创建自定义异常
     *
     * @param t    接收验证异常
     * @param msg  描述信息
     * @param objs 参数信息
     * @return 自定义异常
     */
    BaseException newException(Throwable t, String msg, Object... objs);


    /**
     * 校验非空
     *
     * @param obj 被验证对象
     */
    default void assertNotNull(Object obj, Object... objs) {
        if (obj == null) {
            throw newException(objs);
        }
    }

    /**
     * 校验非空
     *
     * @param obj 被验证对象
     */
    default void assertNotNull(Object obj, String msg, Object... objs) {
        if (obj == null) {
            throw newException(msg, objs);
        }
    }
}

上述代码我们可以看出基本设计，就是在我们自定义断言失败后抛出我们自定义异常。

下面是具体的实现案例：

•自定义业务异常类，继承自异常基本类

public class BusinessException extends BaseException {

    public BusinessException(IResponseEnum responseEnum, Object[] args, String msg) {
        super(msg, responseEnum, args);
    }

    public BusinessException(IResponseEnum responseEnum, Object[] args, String msg, Throwable t) {
        super(msg, t, responseEnum, args);
    }

}

•响应code枚举接口定义

public interface IResponseEnum {

    /**
     * 返回code码
     *
     * @return code码
     */
    String getCode();

    /**
     * 返回描述信息
     *
     * @return 描述信息
     */
    String getMsg();
}

•自定义业务异常类断言定义，实现自定义断言失败后对应的自定义异常的定义；

public interface BusinessExceptionAssert extends IResponseEnum, MyAssert {

    @Override
    default BaseException newException(Object... args) {
        return new BusinessException(this, args, this.getMsg());    //断言失败后，抛出自定义异常
    }

    @Override
    default BaseException newException(String msg, Object... args) {
        return new BusinessException(this, args, msg);              //断言失败后，抛出自定义异常
    }

    @Override
    default BaseException newException(Throwable t, String msg, Object... args) {
        return new BusinessException(this, args, msg, t);           //断言失败后，抛出自定义异常
    }
}

•用枚举的方式，代替BadLicenceException、UserNotFoundException自定义异常。

public enum ResponseEnum implements IResponseEnum, BusinessExceptionAssert {

    BAD_LICENCE("0001", "无权访问"),

    USER_NOT_FOUND("1001", "用户不存在"),
    ;

    private final String code, msg;

    ResponseEnum(String code, String msg) {
        this.code = code;
        this.msg = msg;
    }

    @Override
    public String getCode() {
        return code;
    }

    @Override
    public String getMsg() {
        return msg;
    }
}

使用实例

自定义断言失败抛出自定义异常

    @Override
    public UserVO queryUser(Long id) {
        UserDO userDO = userMapper.queryUserById(id);
        ResponseEnum.USER_NOT_FOUND.assertNotNull(userDO);    //自定义断言失败抛出自定义异常
        return userDO.toVo();
    }

网关处统一catch异常，识别异常场景

    public static void main(String[] args) {
        UserService userService = new UserServiceImpl(new UserMapperImpl());
        UserController userController = new UserController(userService);
        try {
            UserVO vo = userController.queryUser(2L);               //执行业务逻辑
        } catch (BusinessException e) {
            System.out.println(e.getResponseEnum().getCode());      //出现异常，错误code：1001
            System.out.println(e.getMessage());                     //出现异常，错误msg：用户不存在
        }
    }

五、如何优雅的处理异常

网关处统一处理异常，这属于常规操作，这里不再赘述，简单举例如下：

@ControllerAdvice
public class BusinessExceptionHandler {
    
    @ExceptionHandler(value = BusinessException.class)
    @ResponseBody
    public Response handBusinessException(BaseException e) {
        return new Response(e.getResponseEnum().getCode(), e.getResponseEnum().getMsg());    //统一处理异常
    }
}

综上，我们采用自定义断言的方式，结合了断言的可读性高的优势和自定义异常区分错误场景的优势。并且，有新增的错误场景，我们只需要在错误码枚举中新增对应枚举即可。

审核编辑 黄宇