J2EE 異常框架設計：責任分層、Checked/Unchecked 劃分與最佳實踐

異常體系速覽

Throwable
├── Error              // JVM 責任：動態連結失敗、虛擬機錯誤 → 應用不捕獲
└── Exception
    ├── RuntimeException   // 程式邏輯錯誤責任：NPE、越界、非法參數 → 應用修代碼不捕獲
    └── (其他)             // Checked Exception：具體應用責任 → 必須聲明/捕獲/處理

核心原則：絕不向客戶端暴露 RuntimeException/Error——它們不屬於客戶解決範疇。

分層異常處理架構

1. 業務層：包裝 Checked Exception

public class BusinessException extends ApplicationException {
    public BusinessException(String msg) { super(msg); }
    public BusinessException(String msg, Throwable cause) { super(msg, cause); }
}

public class ApplicationException extends Exception {
    private Throwable cause;
    // 構造器、initCause、getCause
    // 重寫 getMessage() 遞歸拼接原因鏈訊息
    // 重寫 printStackTrace() 遞歸打印 "Caused by:" 鏈
}

2. 業務方法：捕獲具體異常 → 轉換為 BusinessException

public void doBusiness() throws BusinessException {
    try {
        execute1(); // 可能拋 SQLException
        execute2(); // 可能拋 IOException
    }
    catch (SQLException e) { throw new BusinessException("DB error", e); }
    catch (IOException e) { throw new BusinessException("IO error", e); }
    // 關鍵：若捕獲 Exception 必須過濾 RuntimeException！
    catch (Exception e) {
        if (!(e instanceof RuntimeException))
            throw new BusinessException(e);
        // RuntimeException 直接向上拋，不包裝
        throw (RuntimeException) e;
    }
}

3. 表現層：統一攔截與轉換

// Struts Action 範例
public void doAction(...) {
    try {
        businessService.doBusiness();
    }
    catch (Exception e) {
        if (e instanceof RuntimeException) {
            // 記錄錯誤、通知開發人員、返回友好錯誤頁
            log.error("Program bug!", e);
            notifyDeveloper(e);
            return "systemError";
        }
        else {
            // Checked Exception (BusinessException 等) → 返回業務錯誤頁
            request.setAttribute("errorMsg", e.getMessage());
            return "businessError";
        }
    }
}

ApplicationException 關鍵實現細節

• 原因鏈保留：構造器接受 Throwable cause，initCause() 兼容 JDK 1.4+
• 訊息聚合：getMessage() 遞歸拼接 "msg: causeMsg: causeCauseMsg..."
• 堆疊追蹤完整：printStackTrace() 遞歸打印 "Caused by: ..."，支援 PrintStream/PrintWriter 重載
• 不處理 RuntimeException：getMessage() 遇到 ApplicationException 子類停止遞歸，避免混入程式錯誤

架構優勢

常見錯誤與修正

❌ catch (Exception e) { throw new BusinessException(e); }
→ 吞沒 RuntimeException，導致程式 Bug 偽裝成業務錯誤，開發者無感知

✅ catch (Exception e) { if (!(e instanceof RuntimeException)) throw new BusinessException(e); throw (RuntimeException)e; }
→ 分流處理，RuntimeException 保持原樣向上傳播

總結

1. 異常分兩類：Checked（應用責任）、Unchecked（JVM/程式責任）
2. 應用自定義異常繼承 Exception，歸屬 Checked
3. 每層包裝時過濾 RuntimeException，不可混入
4. 表現層分流處理：業務錯誤給用戶，程式錯誤給開發者
5. 保留完整原因鏈，支援診斷排查

這套框架將「責任歸屬」內建於異常體系，讓錯誤處理從雜亂無章變為清晰可控的工程實踐。