今天，我们将讨论-Java异常处理这个非常重要的主题。 有时对这个主题讨论得太多了，但并不是所有的文章都包含有用和相关的信息。
Java中最常见的异常处理机制通常与try-catch块相关联。 可以使用它捕获异常并提供发生异常时可以执行的逻辑。
确实，你没必要把所有的异常都放在这些方框里。 另一方面，如果要设计APP应用程序的软件，则可能不需要内置的异常处理机制。 在这种情况下，请尝试使用备用方法-Vavr Try结构。
本文研究了Java异常处理的各种方法，并介绍了如何使用Vavr Try代替内置方法。 开始吧！
在Java中处理异常
作为介绍，让我们回顾一下Java如何处理异常。 如果不记得，Java异常指示在程序运行期间(即运行期间)发生的意外事件或可能破坏程序指令正常过程的意外事件。 Java为我们提供了上述try-catch捕获异常的机制。 让我们简单地检查一下它是如何工作的。
如果不处理异常会发生什么？
首先，让我们看一个非常常见的例子。 这是包含JDBC代码的代码段。
connection connection=data source.getconnection (；
stringupdatenamesql=' updateemployeessetname=？ WHERE emp_id=？' ；
preparedstatementpreparedstatement=connection.preparestatement (updatenamesql )；
老实说，你的IDE甚至不允许写这个代码，要求用try-catch块包围。 像这样：
try {
connection connection=data source.getconnection (；
stringupdatenamesql=' updateemployeessetname=？ WHERE emp_id=？' ；
preparedstatementpreparedstatement=connection.preparestatement (updatenamesql )；
}catch(sqlexceptionex ) {
}
注：可以重建为try-with-resources，稍后再讨论。
那么，我们为什么要这样写代码？ 因为SQLException检查异常。
如果这些异常通过执行方法或构造函数抛出，并且可以传播到方法或构造函数的边界之外，则必须在方法或构造函数的throws子句中声明。 如果发生SQLException数据库访问错误，则示例中使用的方法会抛出。 于是，我们用try-catch块围了起来。
Java在编译过程中验证了这些异常。 这是与运行时异常不同的理由。
但是，没有必要处理所有的异常
然而，所有的异常都不应该被包围在一个try-catch块中。
情况1 :运行中的异常
Java异常是Throwable的子类，但其中也有RuntimeException类的子类。 下图显示了Java的异常分层结构。
请注意，运行时异常是一个特定的组。 根据Java规范，有可能从这些异常中恢复。 作为示例，让我们回想一下ArrayIndexOutOfBoundsException。 请看下面的代码示例。
int numbers [ ]=[ 1，43，51，0，9 ]；
system.out.println(numbers[6]；
这里有一个带5个值(0-4位)的整数数组。 如果尝试获取绝对范围之外的值(索引=6)，Java将抛出ArrayIndexOutOfBoundsException。
这表示我们要调用的索引是负数，大于或等于数组的大小。 就像我说的，这些异常可以修复，所以在编译过程中不会检查。 也就是说，可以编写以下代码：
int numbers [ ]=[ 1，43，51，0，9 ]；
int index=6；
try{
system.out.println (numbers [ index ] )；
} catch (阵列xoutofboundsexceptionex ) {
system.out.println (incorrect index！ ' )；
}
但是没有必要那样做。
情况2 :错误
Error是另一个棘手的概念。 请看上图-存在错误，但通常不处理。 为什么？ 这通常是因为Java程序无法执行用于从错误中恢复的操作。 例如，错误指示严重的问题，并且不尝试捕获合理的APP应用程序。
>让我们考虑一下内存错误– java.lang.VirtualMachineError。此错误表明 JVM 已损坏或已经用尽了继续运行所必需的资源。换句话说，如果应用程序的内存不足，则它根本无法分配额外的内存资源。
当然，如果由于持有大量应释放的内存而导致失败，则异常处理程序可以尝试释放它(不是直接释放它本身，而是可以调用JVM来释放它)。并且，尽管这样的处理程序在这种情况下可能有用，但是这样的尝试可能不会成功。
Try-Catch 块的变体
上述编写 try-catch 语句的方法并不是 Java 中唯一可用的方法。还有其他方法：try-with-resources，try-catch-finally 和多个 catch 块。让我们快速浏览这些不同的方法。
方法 1：Try-With-Resources
try-with-resources 块在 Java 7 中引入的，并允许开发者在程序运行到此结束后必须关闭声明的资源。我们可以在实现该 AutoCloseable 接口(即特定标记接口)的任何类中包含资源。我们可以像这样重构所提到的 JDBC 代码：
try (Connection connection = dataSource.getConnection){
String updateNameSql = "UPDATE employees SET name=? WHERE emp_id=?";
PreparedStatement preparedStatement = connection.prepareStatement(updateNameSql);
} catch (SQLException ex){
//..
}
Java 确保我们 Connection 在执行代码后将其关闭。在进行此构建之前，我们必须显式地关闭 finally 块中的资源。
方法 2：Try + Finally
finally 块在任何情况下都将执行。例如在成功情况下或在异常情况下。在其中，你需要放置将在之后执行的代码：
FileReader reader = null;
try {
reader = new FileReader("/text.txt");
int i=0;
while(i != -1){
i = reader.read();
System.out.println((char) i);
}
} catch(IOException ex1){
//...
} finally{
if(reader != null){
try {
reader.close();
} catch (IOException ex2) {
//...
}
}
}
请注意，此方法有一个缺点：如果在 finally 块内引发异常 ，则会使其中断。因此，我们必须正常处理异常。将 try-with-resources 与可关闭的资源一起使用，避免在 finally 块内关闭资源 。
方法 3：多 Catch 块
最后，Java 允许我们使用一个 try-catch 块多次捕获异常。当方法抛出几种类型的异常并且您想区分每种情况的逻辑时，这很有用。举个例子，让这个虚构的类使用抛出多个异常的方法：
class Repository{
void insert(Car car) throws DatabaseAccessException, InvalidInputException {
//...
}
}
//...
try {
repository.insert(car);
} catch (DatabaseAccessException dae){
System.out.println("Database is down!");
} catch (InvalidInputException iie){
System.out.println("Invalid format of car!");
}
在这里需要记住什么？通常，我们假设在此代码中，这些异常处于同一级别。但是你必须从最具体到最一般的顺序排序 catch 块。例如，捕获 ArithmeticException 异常必须在 捕获 Exception 异常之前。
到这里，我们已经回顾了如何使用内置方法处理 Java 中的异常。现在，让我们看一下如何使用 Vavr 库执行此操作。
Vavr Try
我们回顾了捕获 Java 异常的标准方法。另一种方法是使用 Vavr Try 类，Vavr 是 Java 8+ 中一个函数式库，提供了一些不可变数据类型及函数式控制结构。首先，添加 Vavr 库依赖项：
io.vavr
vavr
0.10.2
Try 容器
Vavr 包含的 Try 类是 monadic 容器类型，它表示可能导致异常或返回成功计算出的值的计算。此结果可以采用 Success 或 Failure。看下面这段代码：
class CarsRepository{
Car insert(Car car) throws DatabaseAccessException {
//...
}
Car find (String id) throws DatabaseAccessException {
//..
}
void update (Car car) throws DatabaseAccessException {
//..
}
void remove (String id) throws DatabaseAccessException {
//..
}
}
在调用此代码时，我们将使用这些 try-catch 块来处理 DatabaseAccessException。但是另一个解决方案是使用 Vavr 对其进行重构。查看以下代码片段：
class CarsVavrRepository{
Try insert(Car car) {
System.out.println("Insert a car...");
return Try.success(car);
}
Try find (String id) {
System.out.println("Finding a car...");
System.out.println("..something wrong with database!");
return Try.failure(new DatabaseAccessException());
}
Try update (Car car) {
System.out.println("Updating a car...");
return Try.success(car);
}
Try remove (String id) {
System.out.println("Removing a car...");
System.out.println("..something wrong with database!");
return Try.failure(new DatabaseAccessException());
}
}
现在，我们可以使用 Vavr 处理数据库问题。
处理成功
当我们收到成功计算的结果时，我们会收到 Success：
@Test
void successTest(){
CarsVavrRepository repository = new CarsVavrRepository();
Car skoda = new Car("skoda", "9T4 4242", "black");
Car result = repository.insert(skoda).getOrElse(new Car("volkswagen", "3E2 1222", "red"));
Assertions.assertEquals(skoda.getColor(), result.getColor());
Assertions.assertEquals(skoda.getId(), result.getId());
}
请注意，Vavr.Try 相较于 Vavr.Option，为我们提供了一种方便的 getOrElse 方法，在发生故障的情况下我们可以使用默认值，我们可以将这种逻辑与有问题的方法结合使用，例如与 find 一起使用。
处理失败
在另一种情况下，我们将处理 Failure：
@Test
void failureTest(){
CarsVavrRepository repository = new CarsVavrRepository();
// desired car
Car bmw = new Car("bmw", "4A1 2019", "white");
// failure car
Car failureCar = new Car("seat", "1A1 3112", "yellow");
Car result = repository.find("4A1 2019").getOrElse(failureCar);
Assertions.assertEquals(bmw.getColor(), result.getColor());
Assertions.assertEquals(bmw.getId(), result.getId());
}
运行此代码。由于断言错误，该测试将失败：
org.opentest4j.AssertionFailedError:
Expected :white
Actual :yellow
这意味着因为我们在 find 方法中对失败进行了硬编码 ，所以我们收到了默认值。除了返回默认值之外，我们还可以在发生错误的情况下执行其他操作并生成结果。你可以使用链接函数 Option 来使您的代码更具功能性：
repository.insert(bmw).andThen(car -> {
System.out.println("Car is found "+car.getId());
}).andFinally(()->{
System.out.println("Finishing");
});
或者，你可以使用收到的异常执行代码，如下所示：
repository.find("1A9 4312").orElseRun(error->{
//...
});
一般来说，Vavr Try 是一个功能丰富的解决方案，可用于以更实用的方式转换代码库。毫无疑问，它与其他 Vavr 类(如 Option 或 Collections)结合后，才可以释放出真正的力量。但是， 如果您想编写更多的功能样式的代码，即使没有它们，Vavr Try 对于 Java 的 try-catch 块来说也是一个的正确的替代选择。
总结
Java 中的异常处理机制通常与 try-catch 块关联， 以便捕获异常并提供发生异常时将要执行的逻辑。同样，我们确实不需要将所有异常都放入这些块中。在本文中，我们探讨了如何使用 Vavr 库执行此操作。