[改善Java代码]不要在构造函数中抛出异常

Java的异常机制有三种:

一.Error类以及其子类表示的是错误,它是不需要程序员处理也不能处理的异常.比如VirtualMachineError虚拟机错误,ThreadDeath线程僵尸等.

二.RuntimeException类及其子类表示的是非受检查异常,是系统可能会抛出的异常,程序员可以去处理,也可以不去处理,最经典的就是NullPointerException空指针异常和IndexOutOfBoundsException越界异常.

三.Exception类及其子类(不包含非受检查异常)表示的是受检异常,这是程序员必须处理的异常,不处理则程序不能通过编译,比如IOException表示I/O异常,SQLException表示数据库访问异常.

我们知道 一个对象的创建,需要经过内存分配,静态代码初始化,构造函数执行等过程,对象生成的关键步骤是构造函数,那是不是允许在构造函数中抛出异常呢?从Java语法上来说,完全可以在构造函数中抛出异常,三类 异常都可以,

但是从系统设计和开发的角度来分析,则尽量不要在构造函数中抛出异常,我们以三种不同类型的异常来说明:

(1)构造函数抛出错误是程序员无法处理的

(2)构造函数不应该抛出非受检查异常

看如下的例子:

class Person{
    public Person(int _age){
        //不满18岁得用户对象不能建立
        if(_age<18){
            //throw new RuntimeException("年龄必须大于18岁。");
        }        
    }
    //看限制级的电影
    public void seeMovie(){
        System.out.println("看限制级电影");
    }
}

代码的意图很明显,不满18岁的用户根本就不会生成一个Person实例对象,没有对象,类行为seeMovie方法就不可以执行,想法很好,但这会导致不可预测的结果,比如我们这样引用Person类.

    public static void main(String[] args) {
        while(true){
            Person p = new Person(17);
            p.seeMovie();
        }

        /*其他的逻辑处理*/
    }

很明显,p对象不能建立,因为是一个RuntimeException异常,开发人员可以捕捉也可以不捕捉,代码看上去逻辑很正确,没有任何的瑕疵,但是事实上,这段程序会抛出异常,无法执行,这段代码给了我们两个警示: 

　　①加重了上层代码编写者的负担.

　　②后续代码不会执行.

(3)构造函数尽可能不要抛出受检查异常

//父类
class Base{
    //父类抛出IOException
    public Base() throws IOException{
        throw new IOException();
    }
    //父类方法抛出Exception
    public void method() throws Exception{
        
    }
}
//子类
class Sub extends Base{
    //子类抛出Exception异常
    public Sub() throws Exception {
    }
    //子类方法的异常类型必须是覆写方法的子类型
    @Override
    public void method() throws IOException{
        
    }
}

就这么一段代码,展示了在构造函数中抛出受检查异常的三个不利方面.

①导致子类代码膨胀

　　上面的例子中,子类的无参构造函数不能省略,原因是父类的无参构造函数抛出了IOException异常,子类的无参构造函数默认调用的是父类的构造函数,所以子类的无参构造函数必须抛出IOException或其父类.

　②违背了里氏替换原则

　　  里氏替换原则说"父类能出现的地方子类就可以出现,而且将父类替换为子类也不会产生任何异常",那我们回过头来看看Sub类是否可以替换Base类,比如我们的上层代码是这样写的:

    public static void main(String[] args) {
        try{
            Base base = new Base();
        }catch(IOException e){
            //异常处理
        }
    }

然后我们希望把new Base()替换成new Sub(),而且代码能够正常编译和运行.非常可惜编译不通过..原因是Sub的构造函数抛出了Exception异常,它比父类的构造函数抛出的异常范围要宽,必须增加新的catch块才能解决.

import java.io.IOException;

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        try{
            Base base = new Base();
            //Base base = new Sub();这样是编译不通过的,因为Sub的构造抛出Exception,它比父类的构造函数
            //抛出的异常范围要宽,必须增加新的catch块才能解决.
        }catch(IOException e){
            //异常处理
        }
    }
}

class Base{
    //父类抛出IOException
    public Base() throws IOException{
        throw new IOException();
    }
}

class Sub extends Base{
    //子类抛出Exception异常
    public Sub() throws Exception {

    }
}

可能读者会问,为什么Java的构造函数允许子类的构造函数抛出更广泛的异常类呢?这正好与类方法的异常机制相反,类方法的异常是这样要求的:

class Base{

    //父类方法抛出Exception
    public void method() throws Exception{
        
    }
}

class Sub extends Base{
    //子类方法的异常类型必须是覆写方法的子类型
    @Override
    public void method() throws IOException{
        
    }
}

子类方法可以抛出多个异常,但是都必须是覆写方法的子类型,对我们的例子来说,Sub类的method方法抛出的异常必须是Exception的子类或者Exception类,这是Java覆写的要求.构造函数之所以与此相反,是因为构造函数没有覆写的概念,只是构造函数间的引用调用而已,所以在构造函数中抛出受检查异常会违背里氏替换原则,使我们的程序缺乏灵活性.　

   ③子类构造函数扩展有限

以上汇总起来就是:非受检查异常不要抛出,抛出了对人对己都是有害的...受检查异常尽量不抛出.总之一句话:在构造函数中尽可能的不出现异常.