將討論一個非常重要的主題-JAVA 中的異常處理。盡管有時可能會對此主題進行過多的討論，但并非每篇文章都包含有用且相關的信息。

Java 中最常見的異常處理機制通常與 try-catch 塊關聯。我們使用它來捕獲異常，然后提供在發生異常的情況下可以執行的邏輯。

的確，你不需要將所有異常都放在這些塊中。另一方面，如果你正在研究應用程序的軟件設計，則可能不需要內置的異常處理機制。在這種情況下，你可以嘗試使用替代方法-Vavr Try 結構。

在本文中，我們將探討 Java 異常處理的不同方法，并討論如何使用 Vavr Try 替代內置方法。讓我們開始吧！

處理 Java 中的異常

作為介紹，讓我們回顧一下 Java 如何允許我們處理異常。如果你不記得它，則 Java 中的異常會指出意外或意外事件，該異常在程序執行期間（即在運行時）發生，這會破壞程序指令的正常流程。Java為我們提供了上述 try-catch 捕獲異常的機制。讓我們簡要檢查一下它是如何工作的。

如果不處理異常會發生什么？

首先，讓我們看一個非常常見的例子。這是一個包含 JDBC 代碼的代碼段：

Connection connection = dataSource.getConnection();
String updateNameSql = "UPDATE employees SET name=? WHERE emp_id=?";
PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement(updateNameSql);

坦白地說，你的 IDE 甚至不允許你編寫這段代碼，而是要求用 try-catch 塊將其包圍，像這樣：

try {
 Connection connection = dataSource.getConnection();
 String updateNameSql = "UPDATE employees SET name=? WHERE emp_id=?";
 PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement(updateNameSql);
} catch (SQLException ex){
}

注：我們可以將其重構為 try-with-resources，但是稍后再討論。

那么，為什么我們要這樣編寫代碼？因為 SQLException 是一個檢查異常。

如果這些異?？梢杂煞椒ɑ驑嬙旌瘮档膱绦袙伋霾鞑サ椒椒ɑ驑嬙旌瘮颠吔缰?，則必須在方法或構造函數的 throws 子句中聲明這些異常。SQLException 如果發生數據庫訪問錯誤，則在示例中使用的方法將拋出。因此，我們用一個 try-catch 塊將其包圍。

Java 在編譯過程中驗證了這些異常，這就是它們與運行時異常不同的原因。

但是你不必處理所有異常情況

但是，并非每個異常都應被一個 try-catch 塊包圍。

情況 1：運行時異常

Java 異常是 Throwable 的子類，但是其中一些是 RuntimeException 類的子類?？聪旅娴膱D，它給出了 Java 異常的層次結構：

請注意，運行時異常是特定的組。根據 Java 規范，從這些異常中還是有可能恢復的。作為示例，讓我們回想一下 ArrayIndexOutOfBoundsException?？纯聪旅娴氖纠a片段：

int numbers[] = [1,43,51,0,9];
System.out.println(numbers[6]);

在這里，我們有一個具有5個值（0-4位）的整數數組。當我們嘗試檢索絕對超出范圍的值（索引= 6）時，Java 將拋出 ArrayIndexOutOfBoundsException。

這表明我們嘗試調用的索引為負數，大于或等于數組的大小。如我所說，這些異?？梢孕迯?，因此在編譯過程中不會對其進行檢查。這意味著你仍然可以編寫如下代碼：

int numbers[] = [1,43,51,0,9];
int index = 6;
try{
 System.out.println(numbers[index]);
} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException ex){
 System.out.println("Incorrect index!");
}

但是你不必這樣做。

情況 2：錯誤

Error 是另一個棘手的概念。再看一下上面的圖-存在錯誤，但是通常不會處理。為什么？通常，這是由于 Java 程序無法執行任何操作來從錯誤中恢復，例如：錯誤表明嚴重的問題，而合理的應用程序甚至不應嘗試捕獲。

讓我們考慮一下內存錯誤– java.lang.VirtualmachineError。此錯誤表明 JVM 已損壞或已經用盡了繼續運行所必需的資源。換句話說，如果應用程序的內存不足，則它根本無法分配額外的內存資源。

當然，如果由于持有大量應釋放的內存而導致失敗，則異常處理程序可以嘗試釋放它（不是直接釋放它本身，而是可以調用JVM來釋放它）。并且，盡管這樣的處理程序在這種情況下可能有用，但是這樣的嘗試可能不會成功。

Try-Catch 塊的變體

上述編寫 try-catch 語句的方法并不是 Java 中唯一可用的方法。還有其他方法：try-with-resources，try-catch-finally 和多個 catch 塊。讓我們快速瀏覽這些不同的方法。

方法 1：Try-With-Resources

try-with-resources 塊在 Java 7 中引入的，并允許開發者在程序運行到此結束后必須關閉聲明的資源。我們可以在實現該 AutoCloseable 接口（即特定標記接口）的任何類中包含資源。我們可以像這樣重構所提到的 JDBC 代碼：

try (Connection connection = dataSource.getConnection){
 String updateNameSql = "UPDATE employees SET name=? WHERE emp_id=?";
 PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement(updateNameSql);
} catch (SQLException ex){
//..
}

Java 確保我們 Connection 在執行代碼后將其關閉。在進行此構建之前，我們必須顯式地關閉 finally 塊中的資源。

方法 2：Try + Finally

finally 塊在任何情況下都將執行。例如在成功情況下或在異常情況下。在其中，你需要放置將在之后執行的代碼：

FileReader reader = null;
try {
 reader = new FileReader("/text.txt");
 int i=0;
 while(i != -1){
 i = reader.read();
 System.out.println((char) i);
 }
} catch(IOException ex1){
//...
} finally{
 if(reader != null){
 try {
 reader.close();
 } catch (IOException ex2) {
 //...
 }
 }
}

請注意，此方法有一個缺點：如果在 finally 塊內引發異常，則會使其中斷。因此，我們必須正常處理異常。將 try-with-resources 與可關閉的資源一起使用，避免在 finally 塊內關閉資源。

方法 3：多 Catch 塊

最后，Java 允許我們使用一個 try-catch 塊多次捕獲異常。當方法拋出幾種類型的異常并且您想區分每種情況的邏輯時，這很有用。舉個例子，讓這個虛構的類使用拋出多個異常的方法：

class Repository{
 void insert(Car car) throws DatabaseAccessException, InvalidInputException {
 //...
 }
}
//...
try {
 repository.insert(car);
} catch (DatabaseAccessException dae){
 System.out.println("Database is down!");
} catch (InvalidInputException iie){
 System.out.println("Invalid format of car!");
}

在這里需要記住什么？通常，我們假設在此代碼中，這些異常處于同一級別。但是你必須從最具體到最一般的順序排序 catch 塊。例如，捕獲 ArithmeticException 異常必須在捕獲 Exception 異常之前。

到這里，我們已經回顧了如何使用內置方法處理 Java 中的異常?，F在，讓我們看一下如何使用 Vavr 庫執行此操作。

Vavr Try

我們回顧了捕獲 Java 異常的標準方法。另一種方法是使用 Vavr Try 類，Vavr 是 Java 8+ 中一個函數式庫，提供了一些不可變數據類型及函數式控制結構。首先，添加 Vavr 庫依賴項：

<dependency>
 <groupId>io.vavr</groupId>
 <artifactId>vavr</artifactId>
 <version>0.10.2</version>
</dependency>

Try 容器

Vavr 包含的 Try 類是 monadic 容器類型，它表示可能導致異常或返回成功計算出的值的計算。此結果可以采用 Success 或 Failure?？聪旅孢@段代碼：

class CarsRepository{
 Car insert(Car car) throws DatabaseAccessException {
 //...
 }
 Car find (String id) throws DatabaseAccessException {
 //..
 }
 void update (Car car) throws DatabaseAccessException {
 //..
 }
 void remove (String id) throws DatabaseAccessException {
 //..
 }
}

在調用此代碼時，我們將使用這些 try-catch 塊來處理 DatabaseAccessException。但是另一個解決方案是使用 Vavr 對其進行重構。查看以下代碼片段：

class CarsVavrRepository{
 Try<Car> insert(Car car) {
 System.out.println("Insert a car...");
 return Try.success(car);
 }
 Try<Car> find (String id) {
 System.out.println("Finding a car...");
 System.out.println("..something wrong with database!");
 return Try.failure(new DatabaseAccessException());
 }
 Try<Car> update (Car car) {
 System.out.println("Updating a car...");
 return Try.success(car);
 }
 Try<Void> remove (String id) {
 System.out.println("Removing a car...");
 System.out.println("..something wrong with database!");
 return Try.failure(new DatabaseAccessException());
 }
}

現在，我們可以使用 Vavr 處理數據庫問題。

處理成功

當我們收到成功計算的結果時，我們會收到 Success：

@Test
void successTest(){
 CarsVavrRepository repository = new CarsVavrRepository();
 Car skoda = new Car("skoda", "9T4 4242", "black");
 Car result = repository.insert(skoda).getOrElse(new Car("volkswagen", "3E2 1222", "red"));
 Assertions.assertEquals(skoda.getColor(), result.getColor());
 Assertions.assertEquals(skoda.getId(), result.getId());
}

請注意，Vavr.Try 相較于 Vavr.Option，為我們提供了一種方便的 getOrElse 方法，在發生故障的情況下我們可以使用默認值，我們可以將這種邏輯與有問題的方法結合使用，例如與 find 一起使用。

處理失敗

在另一種情況下，我們將處理 Failure：

@Test
void failureTest(){
 CarsVavrRepository repository = new CarsVavrRepository();
 // desired car
 Car bmw = new Car("bmw", "4A1 2019", "white");
 // failure car
 Car failureCar = new Car("seat", "1A1 3112", "yellow");
 Car result = repository.find("4A1 2019").getOrElse(failureCar);
 Assertions.assertEquals(bmw.getColor(), result.getColor());
 Assertions.assertEquals(bmw.getId(), result.getId());
}

運行此代碼。由于斷言錯誤，該測試將失?。?/p>

org.opentest4j.AssertionFailedError: 
Expected :white
Actual :yellow

這意味著因為我們在 find 方法中對失敗進行了硬編碼，所以我們收到了默認值。除了返回默認值之外，我們還可以在發生錯誤的情況下執行其他操作并生成結果。你可以使用鏈接函數 Option 來使您的代碼更具功能性：

repository.insert(bmw).andThen(car -> {
 System.out.println("Car is found "+car.getId());
}).andFinally(()->{
 System.out.println("Finishing");
});

或者，你可以使用收到的異常執行代碼，如下所示：

repository.find("1A9 4312").orElseRun(error->{
 //...
});

一般來說，Vavr Try 是一個功能豐富的解決方案，可用于以更實用的方式轉換代碼庫。毫無疑問，它與其他 Vavr 類（如 Option 或 Collections）結合后，才可以釋放出真正的力量。但是，如果您想編寫更多的功能樣式的代碼，即使沒有它們，Vavr Try 對于 Java 的 try-catch 塊來說也是一個的正確的替代選擇。