Java 異常處理三層次：優、劣、惡實戰對比

基礎概念速查

• Checked Exception：繼承 Exception 非 RuntimeException，編譯器強制 try-catch 或 throws（如 IOException）
• Unchecked Exception：RuntimeException 及其子類、Error，編譯器不強制，通常表示編程錯誤或系統級故障
• throws 原則：方法內拋出 checked 異常（調用拋出方法、主動 throw）必須聲明；unchecked 可不聲明

層次一：惡劣 —— 吞噬異常 / 濫用 catch-all

// 惡劣 1：捕獲後什麼都不做
try { risky(); } catch (Exception e) { /* 空 */ }

// 惡劣 2：捕獲 Exception 甚至 Throwable
try { ... } catch (Throwable t) { log(t); } // 掩蓋 Error，導致 JVM 關鍵故障被忽略

// 惡劣 3：異常作控制流
try { int i = map.get(key); } catch (NullPointerException e) { i = defaultValue; } // 應用 map.containsKey()

後果：Bug 隱匿、根因丟失、性能損耗、維護噩夢。

層次二：不好 —— 機械式處理 / 信息丟失

// 不好 1：只打印堆棧，繼續執行導致後續 NPE
try { InputStream in = new FileInputStream(f); } catch (FileNotFoundException e) { e.printStackTrace(); }
in.read(); // 此處 in 為 null → NPE

// 不好 2：包裝異常丟失原始堆棧
try { ... } catch (SQLException e) { throw new RuntimeException(e.getMessage()); } // 無 cause

// 不好 3：過度寬泛 throws
public void doAll() throws IOException, SQLException, TimeoutException, ParseException { ... } // 調用者無法針對性處理

層次三：優秀 —— 精準、信息豐富、可恢復

// 優 1：精準捕獲，業務語義包裝，保留因果鏈
try {
    return parseConfig(file);
} catch (IOException e) {
    throw new ConfigLoadException("無法讀取配置：" + file, e); // 自定義異常攜帶原因
} catch (ParseException e) {
    throw new ConfigLoadException("配置格式錯誤：" + file, e);
}

// 優 2：try-with-resources 確保資源釋放，異常自動抑制
public String readFirstLine(Path path) throws IOException {
    try (BufferedReader br = Files.newBufferedReader(path, StandardCharsets.UTF_8)) {
        return br.readLine();
    }
}

// 優 3：異常轉換邊界清晰：持久層 → 服務層 → 控制層
@Repository
public class UserDao {
    public User findById(Long id) {
        try { return jdbc.queryForObject(sql, mapper, id); }
        catch (EmptyResultDataAccessException e) { return null; } // 正常業務：不存在
        catch (DataAccessException e) { throw new PersistenceException("DB錯誤", e); } // 異常：包裝上拋
    }
}

@Service
public class UserService {
    public UserDTO getUser(Long id) {
        User u = dao.findById(id);
        if (u == null) throw new UserNotFoundException(id); // 業務異常
        return mapper.toDTO(u);
    }
}

@RestControllerAdvice
public class GlobalHandler {
    @ExceptionHandler(UserNotFoundException.class)
    public ResponseEntity handle(UserNotFoundException e) {
        return ResponseEntity.status(404).body(new ErrorResp("USER_NOT_FOUND", e.getMessage()));
    }
    @ExceptionHandler(PersistenceException.class)
    public ResponseEntity handle(PersistenceException e) {
        log.error("持久層故障", e); // 記錄完整堆棧
        return ResponseEntity.status(500).body(new ErrorResp("SYSTEM_ERROR", "服務暫時不可用"));
    }
}

自定義異常設計規範

• 繼承 RuntimeException（業務異常）或 Exception（可恢復受檢異常）
• 提供構造器：message、message + cause、cause
• 攜帶業務上下文字段：userId, orderNo, errorCode
• 命名以 Exception 結尾，語義清晰：InsufficientBalanceException

日誌與監控最佳實踐

• 業務異常 WARN 級別記錄關鍵信息（不打印全棧）
• 系統異常 ERROR 級別記錄完整堆棧 + 關鍵參數
• 接入 APM（SkyWalking、Pinpoint）自動關聯調用鏈
• 關鍵異常設置告警（熔斷器觸發、數據庫連接池耗盡等）