构建更好的异常处理框架

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企业应用程序在构建时经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）的过度依靠。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轻易混淆。假如客户机调用 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 exception's message.
　　String msg = super.getMessage();
　　Throwable parent = this;
　　Throwable child;
　　// Look for nested exceptions.
　　while((child = getNestedException(parent)) != null) {
　　// Get the child's 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。异常层次结构将答应 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。假如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，让它们继续 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 来继续 NoSuchBookException。
　　企业应用程序在构建时通常都不会注重异常处理。尽管依靠低级异常（如 RemoteException 和 NamingException）很轻易（有时也很诱人），但假如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。