Java 異常處理最佳實踐：檢查性異常恢復與非檢查性異常防禦

異常體系速覽

• Checked Exception（檢查性異常）：繼承 Exception 但非 RuntimeException，編譯器強制處理，代表可預期、可恢復的運行時情況（如 IO 錯誤、網絡超時）
• Unchecked Exception（非檢查性異常）：繼承 RuntimeException 或 Error，編譯器不強制處理，代表編程錯誤（如空指針、數組越界、參數非法）

檢查性異常：提供健壯恢復機制

不應單純拋出或吞沒，而應在運行時嘗試恢復。示例：重試機制

public class Recover {
    protected int current = 0;
    protected boolean accept = false;

    public void passing() throws NotBigEnoughException {
        if (current > 2) accept = true;
        else throw new NotBigEnoughException("reject " + current);
    }

    public static void main(String[] args) {
        Recover re = new Recover();
        while (!re.accept) {
            try { re.passing(); }
            catch (NotBigEnoughException e) {
                System.out.println(e.getMessage());
                re.current++; // 恢復動作：遞增嘗試
            }
        }
        System.out.println("accept " + re.current);
    }
}
// 輸出: reject 0 → reject 1 → reject 2 → accept 3

繼承時的異常聲明規則

• 覆寫方法：子類拋出的異常 必須是父類聲明異常的子集（即更具體或不拋出）
• 構造方法：子類聲明的異常 必須包含父類聲明的異常（即更廣泛）

違規示例與兩種修正方案

// 父類
public void passing() throws NotBigEnoughException { ... }

// 子類嘗試新增 UnknowException → 編譯錯誤
public void passing() throws NotBigEnoughException, UnknowException { ... } // 錯誤

// 方案一：內部捕獲並恢復，不再拋出
public void passing() {
    while (!passed()) {
        try { super.passing(); }
        catch (NotBigEnoughException e) { increment(); }
    }
}

// 方案二：新增方法 fortifiedPassing()，捕獲父類異常後按業務邏輯轉換
public void fortifiedPassing() throws NotBigEnoughException, UnknowException {
    try { super.passing(); }
    catch (NotBigEnoughException e) {
        if (current >= 0) throw e;
        else throw new UnknowException("unknown state: " + current);
    }
}

RuntimeException 與異常包裝

• 代表編程錯誤，應在開發/測試階段修復，而非運行時捕獲
• 未捕獲到達 main() 會自動打印堆棧並退出
• 包裝策略：捕獲檢查性異常後不知如何處理時，包裝為 RuntimeException 拋出，調用鏈無需聲明 throws，由全局異常處理器統一記錄/展示

public void fortifiedPassing() { // 無 throws 聲明
    try { super.fortifiedPassing(); }
    catch (NotBigEnoughException | UnknowException e) {
        throw new RuntimeException(e); // 保留原始異常為 cause
    }
}
// 調用者無需 try-catch，異常冒泡至頂層處理器

總結原則

1. 檢查性異常 → 設計恢復邏輯（重試、降級、補償）
2. 非檢查性異常 → 修復代碼缺陷，勿捕獲掩蓋
3. 異常轉換 → 保留原始異常為 cause，保證診斷鏈完整
4. 繼承規則 → 嚴格遵循 Liskov 替換原則的異常約束