摘要：只針對(duì)異常的情況才使用異常下面展示兩種遍歷數(shù)組元素的實(shí)現(xiàn)方式。第一種方式在訪問(wèn)數(shù)組邊界之外的第一個(gè)數(shù)組元素時(shí)，用拋出捕獲忽略異常的手段來(lái)達(dá)到終止無(wú)限循環(huán)的目的。這種做法被稱為異常轉(zhuǎn)譯。

下面展示兩種遍歷數(shù)組元素的實(shí)現(xiàn)方式。

try {
    int i = 0;
    while(true)
        range[i++].climb();
} catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e) {

}

for (Mountain m : range)
    m.climb();

第一種方式在訪問(wèn)數(shù)組邊界之外的第一個(gè)數(shù)組元素時(shí)，用拋出、捕獲、忽略異常的手段來(lái)達(dá)到終止無(wú)限循環(huán)的目的。

第二種方式是數(shù)組循環(huán)的標(biāo)準(zhǔn)模式。

基于異常的循環(huán)模式不僅模糊了代碼的意圖，降低了性能，而且還不能保證正常工作。

異常應(yīng)該只用于異常的情況下，不應(yīng)該用于正常的控制流。
應(yīng)該優(yōu)先使用標(biāo)準(zhǔn)的、容易理解的模式，而不是那些聲稱可以提供更好性能的、弄巧成拙的方法。

設(shè)計(jì)良好的API不應(yīng)該強(qiáng)迫客戶端為了正常的控制流而使用異常。
如果類具有“狀態(tài)相關(guān)”的方法，即只有特定的不可預(yù)知的條件下才可以被調(diào)用的方法，這個(gè)類往往也應(yīng)該有個(gè)多帶帶的“狀態(tài)測(cè)試”方法，即指示是否可以調(diào)用這個(gè)狀態(tài)相關(guān)的方法。
例如，Iterator接口有一個(gè)“狀態(tài)相關(guān)”的next方法，和相應(yīng)的狀態(tài)測(cè)試方法hasNext方法。

for(Iterator i = collection.iterator(); i.hasNext(); ) {
    Foo foo = i.next();
}

如果Iterator缺少hasNext方法，客戶端將被迫改用下面的做法：

try {
    Iterator i = collection.iterator();
    while(true) {
        Foo foo = i.next();
    }
} catch (NoSuchElementException e) {

}

Java提供了三種可拋出結(jié)構(gòu)：受檢的異常（checked exception）、運(yùn)行時(shí)異常（run-time exception）和錯(cuò)誤（error）。

如果期望調(diào)用者能夠適當(dāng)?shù)鼗謴?fù)，使用受檢的異常。

兩種未受檢的可拋出結(jié)構(gòu)：運(yùn)行時(shí)異常和錯(cuò)誤。
在行為上兩者是等同的：都是不需要也不應(yīng)該被捕獲的可拋出結(jié)構(gòu)。

用運(yùn)行時(shí)異常表明編程錯(cuò)誤。大多數(shù)的運(yùn)行時(shí)異常都表示前提違例（precondition violation）。前提違例是指API的客戶沒(méi)有遵守API規(guī)范建立的約定。例如，數(shù)組訪問(wèn)的約定指明了數(shù)組的下標(biāo)值必須在零和數(shù)組長(zhǎng)度減1之間。ArrayIndexOutOfBoundsException表明這個(gè)前提被違反了。

最好，所有未受檢的拋出結(jié)構(gòu)都應(yīng)該是RuntimeException的子類。

過(guò)分使用受檢的異常會(huì)使API使用起來(lái)非常不方便。
如果方法拋出一個(gè)或者多個(gè)受檢的異常，調(diào)用該方法的代碼就必須在一個(gè)或者多個(gè)catch塊中處理這些異常，或者聲明它拋出這些異常，并讓它們傳播出去。

如果正確地使用API并不能阻止這種異常條件的產(chǎn)生，并且一旦產(chǎn)生異常，使用API的程序員可以立即采取有用的動(dòng)作，這種負(fù)擔(dān)就被認(rèn)為是正當(dāng)?shù)摹３沁@兩個(gè)條件都成立，否則更適合于使用受檢的異常。

“把受檢的異常變成未受檢的異常”的一種方法是，把這個(gè)拋出異常的方法分成兩個(gè)方法，其中一個(gè)方法返回一個(gè)boolean，表明是否應(yīng)該拋出異常。

try {
    obj.action(args);
} catch(TheCheckedException e) {
    // Handle exceptional condition
    ...
}

重構(gòu)為：

if (obj.actionPermitted(args)) {
    obj.action(args);
} else {
    // Handle exceptional condition
    ...
}

如果對(duì)象在缺少外部同步的情況下被并發(fā)訪問(wèn)，或者可被外界改變狀態(tài)，這種重構(gòu)就是不恰當(dāng)?shù)摹Ｒ驗(yàn)樵赼ctionPermitted和action這兩個(gè)調(diào)用的時(shí)間間隔之中，對(duì)象的狀態(tài)有可能會(huì)發(fā)生變化。如果多帶帶的actionPermitted方法必須重復(fù)action方法的工作，出于性能的考慮，這種API重構(gòu)就不值得去做。

Java平臺(tái)類庫(kù)提供了一組基本的未受檢的異常，它們滿足了絕大多數(shù)API的異常拋出需要。

重用現(xiàn)有的異常有多方面的好處。其中最主要的好處是，使API更加易于學(xué)習(xí)和使用，因?yàn)樗c程序員已經(jīng)熟悉的習(xí)慣用法是一致的。第二個(gè)好處是，可讀性會(huì)更好，因?yàn)椴粫?huì)出現(xiàn)很多程序員不熟悉的異常。

常用的異常以及其使用場(chǎng)合：
IllegalArgumentException（非null的參數(shù)值不正確）
IllegalStateException（對(duì)于方法調(diào)用而言，對(duì)象狀態(tài)不合適）
NullPointerException（在禁止使用null的情況下參數(shù)值為null）
IndexOutOfBoundsException（下標(biāo)參數(shù)值越界）
ConcurrentModificationException（在禁止并發(fā)修改的情況下，檢測(cè)到對(duì)象的并發(fā)修改）
UnsupportedOperationException（對(duì)象不支持用戶請(qǐng)求的方法）

選擇重用哪個(gè)異常并不總是那么精準(zhǔn)，因?yàn)樯媳碇械摹笆褂脠?chǎng)合”并不是相互排斥的。

如果方法拋出的異常與它所執(zhí)行的的任務(wù)沒(méi)有明顯的關(guān)系，這種情形將會(huì)使人不知所措。

為了避免這個(gè)問(wèn)題，更高層的實(shí)現(xiàn)應(yīng)該捕獲低層的異常，同時(shí)拋出可以按照高層抽象進(jìn)行解釋的異常。這種做法被稱為異常轉(zhuǎn)譯（exception translation）。

取自AbstractSequentialList類的異常轉(zhuǎn)譯例子：

/**
 * Returns the element at the specified position in this list.
 *
 * 
This implementation first gets a list iterator pointing to the
 * indexed element (with listIterator(index)).  Then, it gets
 * the element using ListIterator.next and returns it.
 *
 * @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc}
 */
public E get(int index) {
    try {
        return listIterator(index).next();
    } catch (NoSuchElementException exc) {
        throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index);
    }
}

一種特殊的異常轉(zhuǎn)譯形式稱為異常鏈（exception chaining）。如果低層的異常對(duì)于調(diào)試導(dǎo)致高層異常的問(wèn)題非常有幫助，使用異常鏈就很合適。

// Exception Chaining
try {
    // use lower-level abstraction to do our bidding
} catch(LowerLevelException cause) {
    throw new HigherLevelException(cause);
}

// Exception with chaining-aware constructor
class HigherLevelException extends Exception {
    HigherLevelException(Throwable cause) {
        super(cause);
    }
}

異常鏈不僅讓你可以通過(guò)程序（用getCause）訪問(wèn)原因，還可以將原因的堆棧軌跡集成到更高層的異常中。

處理來(lái)自低層異常的最好做法是，在調(diào)用低層方法之前確保它們會(huì)成功執(zhí)行，從而避免它們拋出異常。有時(shí)候，在給低層傳遞參數(shù)之前，檢查更高層方法的參數(shù)的有效性，也能避免低層方法拋出異常。

如果無(wú)法避免低層異常，可以將異常記錄下來(lái)。這樣有助于調(diào)查問(wèn)題，同時(shí)又將客戶端代碼和最終用戶與問(wèn)題隔離開(kāi)。

總之，如果不能阻止或者處理來(lái)自低層的異常，一般做法是使用異常轉(zhuǎn)譯，除非低層方法碰巧可以保證它拋出的所有異常對(duì)高層也合適，才可以將異常從低層傳播到高層。異常鏈對(duì)高層和低層異常都提供了最佳的功能：允許拋出適當(dāng)?shù)母邔赢惓＃瑫r(shí)又能捕獲低層的原因進(jìn)行分析。

始終要多帶帶地聲明受檢的異常，并且利用Javadoc的@throws標(biāo)記，準(zhǔn)確地記錄下拋出每個(gè)異常的條件。

使用Javadoc的@throws標(biāo)簽記錄下一個(gè)方法可能拋出的每個(gè)未受檢異常，但是不要使用throws關(guān)鍵字將未受檢的異常包含在方法的聲明中。

如果一個(gè)類中的許多方法出于同樣的原因而拋出同一個(gè)異常，在該類的文檔注釋中對(duì)這個(gè)異常建立文檔，這是可以接受的，而不是為每個(gè)方法多帶帶建立文檔。

當(dāng)程序由于未被捕獲的異常而失敗的時(shí)候，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)地打印該異常的堆棧軌跡。在堆棧軌跡中包含該異常的字符串表示法，即它的toString方法的調(diào)用結(jié)果。異常類型的toString方法應(yīng)該盡可能多地返回有關(guān)失敗原因的信息。

為了捕獲失敗，異常的細(xì)節(jié)信息應(yīng)該包含所有“對(duì)該異常有貢獻(xiàn)”的參數(shù)和域的值。

為了確保在異常的細(xì)節(jié)信息中包含足夠的能捕獲失敗的信息，一種辦法是在異常的構(gòu)造器中引入這些信息。例如：

/**
 * Construct an IndexOutOfBoundsException.
 *
 * @param lowerBound the lowest legal index value.
 * @param upperBound the highest legal index value plus one.
 * @param index      the actual index value.
 */
public IndexOutOfBoundsException(int lowerBound, int upperBound, int index) {
    super("Lower bound: " + lowerBound +
          ", Upper bound: " + upperBound +
          ", index: " + index);
    this.lowerBound = lowerBound;
    this.upperBound = upperBound;
    this.index = index;
}

一般而言，失敗的方法調(diào)用應(yīng)該使對(duì)象保持在被調(diào)用之前的狀態(tài)。具有這種屬性的方法被稱為具有失敗原子性（failure atomic）。

有四種途徑可以實(shí)現(xiàn)這種效果。

第一種是設(shè)計(jì)一個(gè)不可變的對(duì)象。

第二種是在執(zhí)行操作之前檢查參數(shù)的有效性。這可以使得在對(duì)象的狀態(tài)被修改之前，先拋出適當(dāng)?shù)漠惓！＠纾琒tack.pop方法。

public Object pop() {
    if (size == 0)
        throw new EmptyStackException();
    Object result = elements[--size];
    elements[size] = null; // Eliminate obsolete reference
    return result;
}

還有類似的辦法是，調(diào)整計(jì)算處理過(guò)程的順序，使得任何可能會(huì)失敗的計(jì)算部分都在對(duì)象狀態(tài)被修改之前發(fā)生。

第三種是編寫(xiě)一段恢復(fù)代碼，來(lái)攔截操作過(guò)程中發(fā)生的失敗，以及使對(duì)象回滾到操作開(kāi)始之前的狀態(tài)。這種辦法主要用于永久性的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

第四種是在對(duì)象的一份臨時(shí)拷貝上執(zhí)行操作，當(dāng)操作完成之后再用臨時(shí)拷貝中的結(jié)果代替對(duì)象的內(nèi)容。

一般，作為方法規(guī)范的一部分，產(chǎn)生的任何異常都應(yīng)該讓對(duì)象保持在該方法調(diào)用之前的狀態(tài)。

當(dāng)API的設(shè)計(jì)者聲明一個(gè)方法將拋出某個(gè)異常的時(shí)候，等于正在試圖說(shuō)明某些事情。所以，請(qǐng)不要忽略它。

有一種情形可以忽略異常，即關(guān)閉FileInputStream的時(shí)候。因?yàn)檫€沒(méi)有改變文件的狀態(tài)，因此不必執(zhí)行任何恢復(fù)動(dòng)作，并且已經(jīng)從文件中讀取到所需要的信息，因此不必終止正在進(jìn)行的操作。即使在這種情況下，把異常記錄下來(lái)還是明智的做法。