Java 異常處理進階：try-catch-finally 最佳實踐與 JDK 7+ 新特性

傳統 try-catch-finally 模式痛點

InputStream is = null;
try {
    is = new FileInputStream("file.txt");
    // 讀取邏輯
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
} finally {
    if (is != null) {
        try {
            is.close(); // 可能拋異常，需嵌套 try-catch
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

問題：樣板代碼多、資源關閉易漏、異常遮蓋 (close() 異常掩蓋原始異常)。

JDK 7 try-with-resources (TWR) 完美解決

// 自動資源管理 (ARM)
try (InputStream is = new FileInputStream("file.txt");
     OutputStream os = new FileOutputStream("out.txt")) {
    
    byte[] buffer = new byte[1024];
    int len;
    while ((len = is.read(buffer)) != -1) {
        os.write(buffer, 0, len);
    }
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

TWR 核心規則

1. 資源必須實現 AutoCloseable (或 Closeable)
2. 資源在 try 括號中聲明並初始化
3. 關閉順序與聲明順序相反 (後聲明先關閉)
4. 所有資源的 close() 保證被調用，即使前面拋異常
5. close() 拋出的異常被抑制，附加在原始異常上

異常抑制機制詳解

try (ResourceA a = new ResourceA();  // close() 拋出 ExceptionA
     ResourceB b = new ResourceB()) {  // close() 拋出 ExceptionB
    throw new Exception("原始異常");
} catch (Exception e) {
    // e = 原始異常
    // e.getSuppressed() = [ExceptionB, ExceptionA] (逆序)
    for (Throwable suppressed : e.getSuppressed()) {
        System.out.println("被抑制異常: " + suppressed);
    }
}

• 原始異常優先保留，close() 異常不丟失但不干擾主流程
• 調用 Throwable.getSuppressed() 獲取被抑制異常數組

JDK 7 多異常捕獲 (Multi-catch)

// 傳統
catch (IOException e) { ... }
catch (SQLException e) { ... }

// 合並 (管道符分隔)
catch (IOException | SQLException | TimeoutException e) {
    e.printStackTrace(); // e 類型為公共父類 (Exception)
}

• 捕獲變量 e 隱式為 final，不可重賦值
• 異常類型間無繼承關係才能合並

JDK 7 精確重拋異常

// 傳統：方法簽名需聲明 Exception
public void method() throws Exception {
    try { risky(); } catch (Exception e) { throw e; }
}

// JDK 7：編譯器精確推導實際拋出類型
public void method() throws IOException, SQLException {
    try { risky(); } catch (Exception e) { throw e; }
    // 編譯器知道只會拋 IOException 或 SQLException
}

JDK 9 增強：try-with-resources 變量引用

// JDK 9+ 允許引用外部 final/等效 final 變量
InputStream is = Files.newInputStream(path);
try (is) {  // 無需在括號中聲明
    // 使用 is
} // 自動關閉 is

最佳實踐總結

1. 所有資源操作使用 try-with-resources：文件、網絡、數據庫連接、鎖等
2. 自定義資源實現 AutoCloseable：

   public class DbConnection implements AutoCloseable {
       private Connection conn;
       @Override public void close() throws SQLException {
           if (conn != null) conn.close();
       }
   }

3. 異常處理原則：
   • 能恢復的異常 → 捕獲處理
   • 不能恢復 → 向上拋出 (添加上下文信息)
   • 編程錯誤 → 拋運行時異常 (IllegalArgumentException 等)
4. 避免在 finally 中 return/throw：會吞噬 try/catch 中的異常
5. 日誌記錄完整堆棧：log.error("msg", e) 而非 log.error(e.getMessage())

反模式避坑

掌握現代 Java 異常處理特性，編寫出健壯、可維護、資源安全的代碼。