J2EE 異常處理框架設計：分層職責與棧跡保全

異常體系速覽

Java 異常繼承自 Throwable，分兩大支系：

• Error：JVM 級嚴重問題（如 OutOfMemoryError），應用無需捕獲。
• Exception：應用級異常，再分：
  • RuntimeException（非受檢）：編程錯誤（空指針、越界、類型轉換），不應捕獲處理，而應修復代碼。
  • Checked Exception（受檢）：業務可預期、可恢復的異常（業務規則違反、資源不存在），必須聲明拋出或捕獲處理。

從責任視角：Error→JVM、RuntimeException→程式設計師、Checked Exception→具體應用業務邏輯。

核心原則：分層過濾，絕不向上拋漏 RuntimeException

// 表現層（Action/Controller）統一入口
public void doAction(...) {
    try {
        bizService.doBusiness();
    } catch (Exception e) {
        if (e instanceof RuntimeException) {
            // 記錄日誌、通知開發人員、返回友好錯誤頁
            logger.error("程式設計錯誤", e);
            notifyDevTeam(e);
            return "error/500";
        } else {
            // 受檢異常：轉換為用戶可讀提示
            return "error/bizError"; // 攜帶 e.getMessage()
        }
    }
}

異常類體系設計

1. 基礎應用異常：ApplicationException

• 繼承 Exception（受檢）
• 支援異常鏈：cause 欄位 + initCause() + 重寫 getMessage()/printStackTrace() 遞歸輸出完整鏈路
• 實現 getCause() 兼容 JDK 1.4+

public class ApplicationException extends Exception {
    protected Throwable cause;
    public ApplicationException() { super("Error occurred in application."); }
    public ApplicationException(String msg) { super(msg); }
    public ApplicationException(String msg, Throwable cause) { super(msg); this.cause = cause; }
    public Throwable initCause(Throwable cause) { this.cause = cause; return cause; }
    @Override public String getMessage() {
        String msg = super.getMessage();
        Throwable parent = this, child;
        while ((child = getNestedException(parent)) != null) {
            String msg2 = child.getMessage();
            if (msg2 != null) msg = (msg != null) ? msg + ": " + msg2 : msg2;
            if (child instanceof ApplicationException) break;
            parent = child;
        }
        return msg;
    }
    // printStackTrace() 同理遞歸輸出 "Caused by:" 鏈路
    protected Throwable getNestedException(Throwable t) { /* 反射獲取 cause 欄位 */ }
}

2. 業務異常：XXXBusinessException

public class XXXBusinessException extends ApplicationException {
    public XXXBusinessException(String msg) { super(msg); }
    public XXXBusinessException(Throwable cause) { super(cause.getMessage(), cause); }
}

服務層異常包裝模式

public void doBusiness() throws XXXBusinessException {
    try {
        executeStep1(); // 可能拋出 SQLException、RemoteException 等受檢異常
        executeStep2();
    } catch (Exception e) {
        // 關鍵：過濾 RuntimeException，不包裝！
        if (!(e instanceof RuntimeException)) {
            throw new XXXBusinessException(e);
        }
        throw e; // 保持原樣拋出，讓表現層統一處理
    }
}

錯誤示範：catch(Exception e){ throw new BizException(e); } 會吞沒 RuntimeException，導致程式設計錯誤偽裝成業務異常，掩蓋根因。

五條鐵律總結

1. 應用異常必須繼承 Exception（受檢），絕不繼承 RuntimeException。
2. 每層包裝時必須過濾 RuntimeException，直接向上拋出。
3. 異常鏈完整保全：構造異常時帶上 cause，重寫 getMessage/printStackTrace 遞歸輸出。
4. 表現層統一捕獲：RuntimeException→記錄/告警/友好頁；受檢異常→轉用戶提示。
5. 職責分離：JVM 管 Error，開發者管 RuntimeException（修代碼），業務邏輯管 Checked Exception（業務規則）。

實戰建議

• 定義模組級業務異常基類（ModuleBizException），細分錯誤碼（Enum）而非靠字符串。
• 配合 AOP/攔截器實現全局異常處理，避免 Controller 重複 try-catch。
• 日誌記錄時務必 logger.error(msg, e) 保留完整堆疊，禁止 e.getMessage() 入庫。
• REST API 統一返回 {code, message, traceId}，前端據碼顯示國際化提示。