[Java 101 基礎篇] Java程式出錯的九種最佳處理方式 ! ( 前篇 )

前言: 通常我們程式執行正常的時候，一切都很美好。但是月有陰晴圓缺，往往都會有意外發生。這篇就是來分享一下遇到意外時，該如何處理 ~

像是下面這張圖，相信大家很常見到 ~ 就是一個常見的情境 ~

在開始進入正題(Exception Handling)之前，先說明一下 Java 跟 Exception 關係 ~

(* Exception 跟 Error 以及 RuntimeException的繼承關係圖)
https://docs.oracle.com/javase/tutorial/figures/essential/exceptions-throwable.gif

程式裏面，如果是遇到 Error/RuntimeException ，這一類的類別被Java歸類成 UnChecked Exception，代表程式人員不用特別寫程式進行處理。(*因為這一類的情形，如果真有發生，我們也來不及救了… 。如果JVM 出現OutMemoryError，我們也只能舉雙手投降了)。

至於像其它常見的，像 IOException，FileNotFoundException 等，
都分類為 Checked Exception，這些都是代表程式出錯時，JVM 會把出錯的資訊包裝成特定型態的物件，方便程式人員可以用程式來挽救出錯的情形，但不致於讓程式整個直接結束( Game Over)。

Java對所謂的 Checked Exception，在語法上有提供了幾個相關的關鍵字，
如 try / catch 以及 throws。接下來，我們先來看用 try / catch的用法 ~

Round 1 : 通常程式需要 I/O, connect Network, 或 Database 時，我們都會加上 try/catch
如下

public void doNotCloseResourceInTry() {
    FileInputStream inputStream = null;
    try {
        File file = new File("./tmp.txt");
        inputStream = new FileInputStream(file); //<span style="color: #ff0000;">如果這行出錯，下面還會執行嗎</span> ??
        inputStream.close(); // 可能會被跳過 !!!
    } catch (FileNotFoundException e) {
        log.error(e);
    } catch (IOException e) {
        log.error(e);
    }

public void doNotCloseResourceInTry() {

FileInputStream inputStream = null;

try {

File file = new File("./tmp.txt");

inputStream = new FileInputStream(file); //<span style="color: #ff0000;">如果這行出錯，下面還會執行嗎</span> ??

inputStream.close(); // 可能會被跳過 !!!

} catch (FileNotFoundException e) {

log.error(e);

} catch (IOException e) {

log.error(e);

}

上面的寫法，相信很容易在各種案子或各個地方看到~
基本上是ok的…javac 編譯也會過…我們稱「有借有還」
就像有 open動作，就該會有 close的動作。

不過，重點不只要寫 close，還要在對的地方寫，寫錯地方就等同於沒寫。
在上面第五行的地方，使用了 new FileInputStream(file) ;
也許各位會想，就是 new FileInputStream的物件，為何會出錯呢 ?!
原因可能會有很多，舉簡單二、三個原因來看，

檔案已經存在。代表無法再產生一個 FileInputStream來存取同一份檔案資源
寫入權限不足，比如說一般user無法寫入系統的資料夾
硬碟空間已滿，這理由也很有可能會發生的喔 ~~~

那出錯之後呢 ?! 程式沒出錯的話，會一路從上往下執行，然後略過 catch。
但是如果一出錯，則程式流程會立即跳出 try { } 的區塊，然後進入 catch 的部份。
以上面來說的話，就是第五行出錯，會直接跳到第七行的 catch ，
而忽略最重要的第六行 close() . (*進而可能會導致記憶體一直浪費，而沒有被回收，也就是所謂的 Memory Leak)

所以，該怎麼做比較對呢 ?!
Round 2 : 加上 finally ，如下面的第九行

public void closeResourceInFinally() {
    FileInputStream inputStream = null;
    try {
        File file = new File("./tmp.txt");
        inputStream = new FileInputStream(file);
        // use the inputStream to read a file
    } catch (FileNotFoundException e) {
        log.error(e);
    } finally {
        if (inputStream != null) {
            try {
                inputStream.close();
            } catch (IOException e) {
                log.error(e);
            }
        }
    }
}

public void closeResourceInFinally() {

FileInputStream inputStream = null;

try {

File file = new File("./tmp.txt");

inputStream = new FileInputStream(file);

// use the inputStream to read a file

} catch (FileNotFoundException e) {

log.error(e);

} finally {

if (inputStream != null) {

try {

inputStream.close();

} catch (IOException e) {

log.error(e);

}

但是別忘了，即使在第九行之後，如果有呼叫 close() 時，也還是要再加一個 try/catch 才能真正的讓編譯器通過。 (*不然就是考慮 throws 用法，我們稱之謂「轉身逃避」)

但…又有人會說，為何已經用 try / catch 了，而裏面還要再包一層呢 ~~
是不是感覺有點多餘呢 ~?!

沒錯，就是有點多餘… 所以在 JDK 7 出來後，Oracle 原廠有加入個簡化的語法，
稱之為 try-with-resource，
語法:
try ( 欲使用後關閉的物件 ) {
// 正常地使用物件
} catch (相對應的例外) {
// 例外發生時的處理，如 log, rollback 或 send email 等
}

範例如下 :

public void automaticallyCloseResource() {
    File file = new File("./tmp.txt");
    try (FileInputStream inputStream = new FileInputStream(file);) {
        // use the inputStream to read a file
    } catch (FileNotFoundException e) {
        log.error(e);
    } catch (IOException e) {
        log.error(e);
    }
}

public void automaticallyCloseResource() {

File file = new File("./tmp.txt");

try (FileInputStream inputStream = new FileInputStream(file);) {

// use the inputStream to read a file

} catch (FileNotFoundException e) {

log.error(e);

} catch (IOException e) {

log.error(e);

}

不知各位有沒有注意到，

沒有 close()
更沒有巢狀的 try / catch

try-with-resource的語法就是要讓開發人員更簡便的開發程式，
這麼好用的語法有沒有限制呢 ?! 答案是有 !!!!

限制就是 欲使用後關閉的物件必需直接或間接地實作 AutoCloseable ，至於有哪些類別已經實作，請參考下圖

如果使用的物件不符合期待(也就是直接/間接地實作 AutoCloseable) ，
編譯器會”好心的提醒”開發人員…

是不是真的很實用呢 ?!

也許會想問說，如果是用 JDK6 甚至是 JDK5 的話呢 ?! 嗯~~ 沒問題的，就像下面這張~

(* 就別做夢了，趕快昇級 JDK 版本囉 ~ XD

後半部，我們會再接著介紹程式出錯之後， Exception 的建議處理方式 ~

參考資料(Reference) :
https://dzone.com/articles/9-best-practices-to-handle-exceptions-in-java

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