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71. 避免不必要的使用受检异常

Java 程序员不喜欢受检异常,但是如果使用得当,它们可以改善 API 和程序。不返回码和未受检异常的是,它们强迫程序员处理异常的条件,大大增强了可靠性。也就是说,过分使用受检异常会使 API 使用起来非常不方便。如果方法抛出受检异常,调用该方法代码就必须在一个或者多个 catch 块中处理这些异常,或者它必须声明抛出这些异常,并让它们传播出去。无论使用哪一种方法,都给程序员增添了不可忽视的负担。这种负担在 Java 8 中更重了,因为抛出受检异常的方法不能直接在 Stream 中使用(详见第 45 条至第 48 条)。

如果正确地使用 API 并不能阻止这种异常条件的产生,并且一旦产生异常,使用 API 的程序员可以立即采取有用的动作,这种负担就被认为是正当的。除非这两个条件都成立,否则更适合于使用未受检异常。作为一个石蕊测试(石蕊测试是指简单而具有决定性的测试),你可以试着问自己:程序员将如何处理该异常。下面的做法是最好的吗?

java
} catch ( TheCheckedException e ) {
	throw new AssertionError(); /* Can't happen! */
}

下面这种做法又如何?

java
} catch ( TheCheckedException e ) {
	e.printStackTrace(); /* Oh well, we lose. */
	System.exit( 1 );
}

如果使用 API 的程序员无法做得比这更好那么未受检的异常可能更为合适。

如果方法抛出的受检异常是唯一的,它给程序员带来的额外负担就会非常高。如果这个方法还有其他的受检异常,该方法被调用的时候,必须已经出现在一个 try 块中,所以这个异常只需要另外一个 catch 块。如果方法只抛出一个受检异常,单独这一个异常就表示:该方法必须放置于一个 try 块中,并且不能在 Stream 中直接使用。这种情况下,应该问问自己,是否还有别的途径可以避免使用受检异常。

除受检异常最容易的方法是,返回所要的结果类型的一个 optional(详见第 55 条)。这个方法不抛出受检异常,而只是返回一个零长度的 optional。这种方法的缺点是,方法无法返回任何额外的信息,来详细说明它无法执行你想要的计算。相反,异常则具有描述性的类型,并且能够导出方法,以提供额外的信息(详见第 70 条)。

「把受检异常变成未受检异常」的一种方法是,把这个抛出异常的方法分成两个方法,其中第一个方法返回一个 boolean 值,表明是否应该抛出异常。这种 API 重构,把下面的调用序列:

java
/* Invocation with checked exception */
try {
	obj.action( args );
} catch ( TheCheckedException e ) {
	... /* Handle exceptional condition */
}

重构为:

java
/* Invocation with state-testing method and unchecked exception */
if ( obj.actionPermitted( args ) ) {
	obj.action( args );
} else {
	... /* Handle exceptional condition */
}

这种重构并非总是恰当的,但是,凡是在恰当的地方,它都会使 API 用起来更加舒服。虽然后者的调用序列没有前者漂亮,但是这样得到的 API 更加灵活。如果程序员知道调用将会成功,或者不介意由于调用失败而导致的线程终止,这种重构还允许以下这个更为简单的调用形式:

java
obj.action(args);

如果你怀疑这个简单的调用序列是否符合要求,这个 API 重构可能就是恰当的。这样重构之后的 API 在本质上等同于第 69 条中的「状态测试方法」,并且同样的告诫依然适用:如果对象将在缺少外部同步的情况下被并发访问,或者可被外界改变状态,这种重构就是不恰当的,因为在 actionPermitted 和 action 这两个调用的时间间隔之中,对象的状态有可能会发生变化。如果单独的 actionPermitted 方法必须重复 action 方法的工作,出于性能的考虑,这种 API 重构就不值得去做。

总而言之,在谨慎使用的前提之下,受检异常可以提升程序的可读性;如果过度使用,将会使 API 使用起来非常痛苦。如果调用者无法恢复失败,就应该抛出未受检异常。如果可以恢复,并且想要迫使调用者处理异常的条件,首选应该返回一个 optional 值。当且仅当万一失败时,这些无法提供足够的信息,才应该抛出受检异常。

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