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构建更好的异常处理框架

2006-09-21

  企业应用程序在构建时常常对异常处理关注甚少,这会造成对低级异常(如 java.rmi.RemoteException 和 javax.naming.NamingException)的过度依赖。在 EJB 最佳实践的这篇专栏文章中,Brett McLaughlin 解

企业应用程序在构建时常常对异常处理关注甚少,这会造成对低级异常(如 java.rmi.RemoteException 和 javax.naming.NamingException)的过度依赖。在 EJB 最佳实践的这篇专栏文章中,Brett McLaughlin 解释了为什么对异常处理投入一点关注就会给我们带来很大的帮助,并向您展示了两种简单技术,它们将帮助您正确地构建更健壮且有用的异常处理框架。
在本系列先前的技巧文章中,异常处理不属于讨论的核心范围之内。但是,您可能会发现一点,那就是我们一直都回避来自 Web 层的低级异常。我们向客户机提供诸如 ApplicationException 和 InvalidDataException 之类的异常,而没有让 Web 层处理象 java.rmi.RemoteException 或 javax.naming.NamingException 这样的异常。

远程和命名异常是系统级异常,而应用程序和非法数据异常是业务级异常,因为它们提交更适用的业务信息。当决定抛出何种类型的异常时,您应该总是首先考虑将要处理所报告异常的层。Web 层通常是由执行业务任务的最终用户驱动的,所以最好用它处理业务级异常。但是,在 EJB 层,您正在执行系统级任务,如使用 JNDI 或数据库。尽管这些任务最终将被合并到业务逻辑中,但是最好用诸如 RemoteException 之类的系统级异常来表示它们。

理论上,您可以让所有 Web 层方法预期处理和响应单个应用程序异常,正如我们在先前的一些示例中所做的一样。但这种方法不适用于长时间运行。让您的委派方法抛出更具体的异常,这是一个好得多的异常处理方案,从根本上讲,这对接收客户机更有用。在这篇技巧文章中,我们将讨论两种技术,它们将有助于您创建信息更丰富、更具体的异常,而不会生成大量不必要的代码。

嵌套的异常
在设计可靠的异常处理方案时,要考虑的第一件事情就是对所谓的低级或系统级异常进行抽象化。这些核心 Java 异常通常会报告网络流量中的错误、JNDI 或 RMI 问题,或者是应用程序中的其它技术问题。RemoteException、EJBException 和 NamingException 是企业 Java 编程中低级异常的常见例子。

这些异常完全没有任何意义,由 Web 层的客户机接收时尤其容易混淆。如果客户机调用 purchase() 并接收到 NamingException,那么它在解决这个异常时会一筹莫展。同时,应用程序代码可能需要访问这些异常中的信息,因此不能轻易地抛弃或忽略它们。

答案是提供一类更有用的异常,它还包含低级异常。清单 1 演示了一个专为这一点设计的简单 ApplicationException:

清单 1. 嵌套的异常 package com.ibm;
import java.io.PrintStream;
import java.io.PrintWriter;
public class ApplicationException extends Exception {
/** A wrapped Throwable */
protected Throwable cause;
public ApplicationException() {
super("Error occurred in application.");
}
public ApplicationException(String message) {
super(message);
}
public ApplicationException(String message, Throwable cause) {
super(message);
this.cause = cause;
}
// Created to match the JDK 1.4 Throwable method.
public Throwable initCause(Throwable cause) {
this.cause = cause;
return cause;
}
public String getMessage() {
// Get this exceptions message.
String msg = super.getMessage();
Throwable parent = this;
Throwable child;
// Look for nested exceptions.
while((child = getNestedException(parent)) != null) {
// Get the childs message.
String msg2 = child.getMessage();
// If we found a message for the child exception,
// we append it.
if (msg2 != null) {
if (msg != null) {
msg += ": " + msg2;
} else {
msg = msg2;
}
}
// Any nested ApplicationException will append its own
// children, so we need to break out of here.
if (child instanceof ApplicationException) {
break;
}
parent = child;
}
// Return the completed message.
return msg;
}
public void printStackTrace() {
// Print the stack trace for this exception.
super.printStackTrace();
Throwable parent = this;
Throwable child;
// Print the stack trace for each nested exception.
while((child = getNestedException(parent)) != null) {
if (child != null) {
System.err.print("Caused by: ");
child.printStackTrace();
if (child instanceof ApplicationException) {
break;
}
parent = child;
}
}
}
public void printStackTrace(PrintStream s) {
// Print the stack trace for this exception.
super.printStackTrace(s);
Throwable parent = this;
Throwable child;
// Print the stack trace for each nested exception.
while((child = getNestedException(parent)) != null) {
if (child != null) {
s.print("Caused by: ");
child.printStackTrace(s);
if (child instanceof ApplicationException) {
break;
}
parent = child;
}
}
}
public void printStackTrace(PrintWriter w) {
// Print the stack trace for this exception.
super.printStackTrace(w);
Throwable parent = this;
Throwable child;
// Print the stack trace for each nested exception.
while((child = getNestedException(parent)) != null) {
if (child != null) {
w.print("Caused by: ");
child.printStackTrace(w);
if (child instanceof ApplicationException) {
break;
}
parent = child;
}
}
}
public Throwable getCause() {
return cause;
}
}

清单 1 中的代码很简单;我们已经简单地将多个异常“串”在一起,以创建单个、嵌套的异常。但是,真正的好处在于将这种技术作为出发点,以创建特定于应用程序的异常层次结构。异常层次结构将允许 EJB 客户机既接收特定于业务的异常也接收特定于系统的信息,而不需要编写大量额外代码。

异常层次结构
异常层次结构应该从一些十分健壮而又通用的异常入手,如 ApplicationException。如果您将顶级异常搞得太具体,那么其结果是您今后将不得不重新构造层次结构,以适应某些较通用的情况。

因此,让我们假定您的应用程序要求 NoSuchBookException、InsufficientFundsException 和 SystemUnavailableException。您不必创建这三个异常,让它们继承 ApplicationException,然后只需提供极少几个必须的构造器来创建格式化的消息。清单 2 是此类异常层次结构的示例:

清单 2. 异常层次结构 package com.ibm.library;
import com.ibm.ApplicationException;
public class NoSuchBookException extends ApplicationException {
public NoSuchBookException(String bookName, String libraryName) {
super("The book " + bookName + " was not found in the " +
libraryName + " library.");
}
}

当需要编写大量专用异常时,异常层次结构极大地简化了工作。对于一个异常,为每个异常类添加一个或两个构造器,所花费时间很少不超过几分钟。您还经常需要给这些更具体的异常(这些异常也是主应用程序异常的子类)提供子类,以提供更具体的异常。例如,您可能需要 InvalidTitleException 和 BackorderedException 来继承 NoSuchBookException。
企业应用程序在构建时通常都不会注意异常处理。尽管依靠低级异常(如 RemoteException 和 NamingException)很容易(有时也很诱人),但如果一开始就建立一个可靠的、深思熟虑的异常模型,则您将在应用程序上少花很多精力。创建一个嵌套的、层次结构化的异常框架将改进代码的可读性及其可用性。

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