Java/JSP 開發必懂的 6 大常見異常與防禦性編程技巧

前言

異常處理是 Java 開發的基本功，尤其在 JSP/Servlet 這類多請求參數、多外部資源交互的場景下，掌握高頻異常成因與防禦模式能顯著提升系統穩定性。

六大高頻異常深度解析

1. NullPointerException (NPE) — 王者級殺手

典型場景：

// 危險寫法
request.getParameter("username").equals("admin");
out.println(session.getAttribute("user"));

防禦模式：

• 參數檢查：`if (param != null && param.equals("value"))`
• 使用 `Objects.requireNonNull()` 或 `Optional` (Java 8+)
• 集中驗證：Filter/攔截器層統一校驗必填參數

2. NumberFormatException — 使用者輸入陷阱

成因：`Integer.parseInt("abc")`、`Double.parseDouble("1.2.3")`

處理策略：

try {
    int id = Integer.parseInt(request.getParameter("id"));
} catch (NumberFormatException e) {
    // 記錄日誌、回傳友善錯誤頁、預設值處理
}

建議封裝通用轉換工具類 `NumberUtils.toInt(str, defaultVal)`。

3. StringIndexOutOfBoundsException — 字串操作越界

高風險 API：`substring(begin, end)`、`charAt(index)`

安全包裝：

public static String safeSubstring(String str, int begin, int end) {
    if (str == null) return "";
    int len = str.length();
    begin = Math.max(0, Math.min(begin, len));
    end = Math.max(begin, Math.min(end, len));
    return str.substring(begin, end);
}

或直接使用 Apache Commons Lang `StringUtils.substring()`。

4. NoClassDefFoundError — 類路徑配置錯誤

• 編譯時存在、運行時缺失（依賴未打包、版本衝突）
• Web 應用：確認 `WEB-INF/lib` 含必要 JAR，避免重複載入
• 使用 `mvn dependency:tree` 排查傳遞依賴衝突

5. java.lang.Error — 資源洩漏導致的系統級崩潰

典型原因：資料庫連線、檔案流、Socket 未關閉，導致檔案描述符/連線池耗盡

鐵律：

// Java 7+ try-with-resources (自動關閉)
try (Connection conn = dataSource.getConnection();
     PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql);
     ResultSet rs = ps.executeQuery()) {
    // 業務邏輯
} // 自動按逆序關閉 rs, ps, conn

• 嚴禁在迴圈中重複獲取/關閉外部資源
• 連線池配置 `maxWait`、`removeAbandoned` 防禦洩漏

6. println(null) 的隱性陷阱

`System.out.println(null)` 輸出字串 `"null"` 而非拋 NPE，易掩蓋邏輯錯誤。調試時建議用 `Objects.toString(obj, "NULL")` 明確區分。

總結：防禦性編程清單

1. 所有外部輸入（參數、Header、Cookie、資料庫欄位）視為「不可信」
2. 集中驗證、集中異常處理、統一錯誤回應
3. 資源操作 100% 使用 try-with-resources 或 finally 關閉
4. 善用工具庫 避免重複造輪子
5. 日誌記錄「足夠資訊」：請求 ID、參數快照、堆疊追蹤