第9章 JAVA异常差错控制.pdf
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第 9 章 违例差错控制
Java 的基本原理就是“形式错误的代码不会运行”。
与 C++类似，捕获错误最理想的是在编译期间，最好在试图运行程序以前。然而，并非所有
错误都能在编译期间侦测到。有些问题必须在运行期间解决，让错误的缔结者通过一些手续
向接收者传递一些适当的信息，使其知道该如何正确地处理遇到的问题。
在 C++和其他早期语言中，可通过几种手续来达到这个目的。而且它们通常是作为一种规定
建立起来的，而非作为程序设计语言的一部分。典型地，我们需要返回一个值或设置一个标
志（位），接收者会检查这些值或标志，判断具体发生了什么事情。然而，随着时间的流逝，
终于发现这种做法会助长那些使用一个库的程序员的麻痹情绪。他们往往会这样想：“是的，
错误可能会在其他人的代码中出现，但不会在我的代码中”。这样的后果便是他们一般不检
查是否出现了错误（有时出错条件确实显得太愚蠢，不值得检验；注释①）。另一方面，若
每次调用一个方法时都进行全面、细致的错误检查，那么代码的可读性也可能大幅度降低。
由于程序员可能仍然在用这些语言维护自己的系统，所以他们应该对此有着深刻的体会：若
按这种方式控制错误，那么在创建大型、健壮、易于维护的程序时，肯定会遇到不小的阻挠。
①：C 程序员研究一下 printf()的返回值便知端详。
解决的方法是在错误控制中排除所有偶然性，强制格式的正确。这种方法实际已有很长的历
史，因为早在 60 年代便在操作系统里采用了“违例控制”手段；甚至可以追溯到 BASIC 语
言的 on error goto 语句。但 C++的违例控制建立在 Ada 的基础上，而 Java 又主要建立在 C++
的基础上（尽管它看起来更象 Object Pascal）。
“违例”（Exception）这个词表达的是一种“例外”情况，亦即正常情况之外的一种“异常”。
在问题发生的时候，我们可能不知具体该如何解决，但肯定知道已不能不顾一切地继续下去。
此时，必须坚决地停下来，并由某人、某地指出发生了什么事情，以及该采取何种对策。但
为了真正解决问题，当地可能并没有足够多的信息。因此，我们需要将其移交给更级的负责
人，令其作出正确的决定（类似一个命令链）。
违例机制的另一项好处就是能够简化错误控制代码。我们再也不用检查一个特定的错误，然
后在程序的多处地方对其进行控制。此外，也不需要在方法调用的时候检查错误（因为保证
有人能捕获这里的错误）。我们只需要在一个地方处理问题：“违例控制模块”或者“违例控
制器”。这样可有效减少代码量，并将那些用于描述具体操作的代码与专门纠正错误的代码
分隔开。一般情况下，用于读取、写入以及调试的代码会变得更富有条理。
由于违例控制是由 Java 编译器强行实施的，所以毋需深入学习违例控制，便可正确使用本
书编写的大量例子。本章向大家介绍了用于正确控制违例所需的代码，以及在某个方法遇到
麻烦的时候，该如何生成自己的违例。
9.1 基本违例
“违例条件”表示在出现什么问题的时候应中止方法或作用域的继续。为了将违例条件与普
通问题区分开，违例条件是非常重要的一个因素。在普通问题的情况下，我们在当地已拥有
足够的信息，可在某种程度上解决碰到的问题。而在违例条件的情况下，却无法继续下去，
因为当地没有提供解决问题所需的足够多的信息。此时，我们能做的唯一事情就是跳出当地
环境，将那个问题委托给一个更高级的负责人。这便是出现违例时出现的情况。
一个简单的例子是“除法”。如可能被零除，就有必要进行检查，确保程序不会冒进，并在
那种情况下执行除法。但具体通过什么知道分母是零呢？在那个特定的方法里，在我们试图
解决的那个问题的环境中，我们或许知道该如何对待一个零分母。但假如它是一个没有预料
到的值，就不能对其进行处理，所以必须产生一个违例，而非不顾一切地继续执行下去。
产生一个违例时，会发生几件事情。首先，按照与创建 Java 对象一样的方法创建违例对象：
在内存“堆”里，使用 new 来创建。随后，停止当前执行路径（记住不可沿这条路径继续
下去），然后从当前的环境中释放出违例对象的句柄。此时，违例控制机制会接管一切，并
开始查找一个恰当的地方，用于继续程序的执行。这个恰当的地方便是“违例控制器”，它
的职责是从问题中恢复，使程序要么尝试另一条执行路径，要么简单地继续。
作为产生违例的一个简单示例，大家可思考一个名为 t 的对象句柄。有些时候，程序可能传
递一个尚未初始化的句柄。所以在用那个对象句柄调用一个方法之前，最好进行一番检查。
可将与错误有关的信息发送到一个更大的场景中，方法是创建一个特殊的对象，用它代表我
们的信息，并将其“掷”（Throw）出我们当前的场景之外。这就叫作“产生一个违例”或
者“掷出一个违例”。下面是它的大概形式：
if(t == null)
throw new NullPointerException();
这样便“掷”出了一个违例。在当前场景中，它使我们能放弃进一步解决该问题的企图。该
问题会被转移到其他更恰当的地方解决。准确地说，那个地方不久就会显露出来。
9.1.1 违例自变量
和 Java 的其他任何对象一样，需要用 new 在内存堆里创建违例，并需调用一个构建器。在
所有标准违例中，存在着两个构建器：第一个是默认构建器，第二个则需使用一个字串自变
量，使我们能在违例里置入相关信息：
if(t == null)
throw new NullPointerException("t = null");
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