Java理论与实践: 关于异常的争论

Java理论与实践: 关于异常的争论2010-12-21 IBM Brian Goetz关于在 Java 语言中使用异常的大多数建议都认为，在确信异常可以被捕获的任何情况下，应该优先使用检查型异常。语言设计（编译器强制您在方法签名中列出可能被抛出的所有检查型异常）以及早期关于样式和用法的著作都支持该建议。最近，几位著名的作者已经开始认为非检查型异常在优秀的 Java 类设计中有着比以前所认为的更为重要的地位。在本文中，Brian Goetz 考察了关于使用非检查型异常的优缺点。

与 C++ 类似，Java 语言也提供异常的抛出和捕获。但是，与 C++ 不一样的是，Java 语言支持检查型和非检查型异常。Java 类必须在方法签名中声明它们所抛出的任何检查型异常，并且对于任何方法，如果它调用的方法抛出一个类型为 E 的检查型异常，那么它必须捕获 E 或者也声明为抛出 E（或者 E 的一个父类）。通过这种方式，该语言强制我们文档化控制可能退出一个方法的所有预期方式。

对于因为编程错误而导致的异常，或者是不能期望程序捕获的异常（解除引用一个空指针，数组越界，除零，等等），为了使开发人员免于处理这些异常，一些异常被命名为非检查型异常（即那些继承自 RuntimeException 的异常）并且不需要进行声明。

传统的观点

在下面的来自 Sun 的“The Java Tutorial”的摘录中，总结了关于将一个异常声明为检查型还是非检查型的传统观点（更多的信息请参阅参考资料）：

因为 Java 语言并不要求方法捕获或者指定运行时异常，因此编写只抛出运行时异常的代码或者使得他们的所有异常子类都继承自 RuntimeException ，对于程序员来说是有吸引力的。这些编程捷径都允许程序员编写 Java 代码而不会受到来自编译器的所有挑剔性错误的干扰，并且不用去指定或者捕获任何异常。尽管对于程序员来说这似乎比较方便，但是它回避了 Java 的捕获或者指定要求的意图，并且对于那些使用您提供的类的程序员可能会导致问题。

检查型异常代表关于一个合法指定的请求的操作的有用信息，调用者可能已经对该操作没有控制，并且调用者需要得到有关的通知 —— 例如，文件系统已满，或者远端已经关闭连接，或者访问权限不允许该动作。

如果您仅仅是因为不想指定异常而抛出一个 RuntimeException ，或者创建 RuntimeException 的一个子类，那么您换取到了什么呢？您只是获得了抛出一个异常而不用您指定这样做的能力。换句话说，这是一种用于避免文档化方法所能抛出的异常的方式。在什么时候这是有益的？也就是说，在什么时候避免注明一个方法的行为是有益的？答案是“几乎从不。”

换句话说，Sun 告诉我们检查型异常应该是准则。该教程通过多种方式继续说明，通常应该抛出异常，而不是 RuntimeException —— 除非您是 JVM。

在 Effective Java: Programming Language Guide一书中（请参阅参考资料），Josh Bloch 提供了下列关于检查型和非检查型异常的知识点，这些与 “ The Java Tutorial” 中的建议相一致（但是并不完全严格一致）：

第 39 条：只为异常条件使用异常。也就是说，不要为控制流使用异常，比如，在调用 Iterator.next（）时而不是在第一次检查 Iterator.hasNext（）时捕获 NoSuchElementException 。

第 40 条：为可恢复的条件使用检查型异常，为编程错误使用运行时异常。这里，Bloch 回应传统的 Sun 观点 —— 运行时异常应该只是用于指示编程错误，例如违反前置条件。

第 41 条：避免不必要的使用检查型异常。换句话说，对于调用者不可能从其中恢复的情形，或者惟一可以预见的响应将是程序退出，则不要使用检查型异常。

第 43 条：抛出与抽象相适应的异常。换句话说，一个方法所抛出的异常应该在一个抽象层次上定义，该抽象层次与该方法做什么相一致，而不一定与方法的底层实现细节相一致。例如，一个从文件、数据库或者 JNDI 装载资源的方法在不能找到资源时，应该抛出某种 ResourceNotFound 异常（通常使用异常链来保存隐含的原因），而不是更底层的 IOException 、 SQLException 或者 NamingException 。

重新考察非检查型异常的正统观点

最近，几位受尊敬的专家，包括 Bruce Eckel 和 Rod Johnson，已经公开声明尽管他们最初完全同意检查型异常的正统观点，但是他们已经认定排他性使用检查型异常的想法并没有最初看起来那样好，并且对于许多大型项目，检查型异常已经成为一个重要的问题来源。Eckel 提出了一个更为极端的观点，建议所有的异常应该是非检查型的；Johnson 的观点要保守一些，但是仍然暗示传统的优先选择检查型异常是过分的。（值得一提的是，C# 的设计师在语言设计中选择忽略检查型异常，使得所有异常都是非检查型的，因而几乎可以肯定他们具有丰富的 Java 技术使用经验。但是，后来他们的确为检查型异常的实现留出了空间。）