摘要：只針對異常的情況才使用異常下面展示兩種遍歷數(shù)組元素的實現(xiàn)方式。第一種方式在訪問數(shù)組邊界之外的第一個數(shù)組元素時，用拋出捕獲忽略異常的手段來達到終止無限循環(huán)的目的。這種做法被稱為異常轉(zhuǎn)譯。

下面展示兩種遍歷數(shù)組元素的實現(xiàn)方式。

try {
    int i = 0;
    while(true)
        range[i++].climb();
} catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e) {

}

for (Mountain m : range)
    m.climb();

第一種方式在訪問數(shù)組邊界之外的第一個數(shù)組元素時，用拋出、捕獲、忽略異常的手段來達到終止無限循環(huán)的目的。

第二種方式是數(shù)組循環(huán)的標準模式。

基于異常的循環(huán)模式不僅模糊了代碼的意圖，降低了性能，而且還不能保證正常工作。

異常應該只用于異常的情況下，不應該用于正常的控制流。
應該優(yōu)先使用標準的、容易理解的模式，而不是那些聲稱可以提供更好性能的、弄巧成拙的方法。

設計良好的API不應該強迫客戶端為了正常的控制流而使用異常。
如果類具有“狀態(tài)相關(guān)”的方法，即只有特定的不可預知的條件下才可以被調(diào)用的方法，這個類往往也應該有個多帶帶的“狀態(tài)測試”方法，即指示是否可以調(diào)用這個狀態(tài)相關(guān)的方法。
例如，Iterator接口有一個“狀態(tài)相關(guān)”的next方法，和相應的狀態(tài)測試方法hasNext方法。

for(Iterator i = collection.iterator(); i.hasNext(); ) {
    Foo foo = i.next();
}

如果Iterator缺少hasNext方法，客戶端將被迫改用下面的做法：

try {
    Iterator i = collection.iterator();
    while(true) {
        Foo foo = i.next();
    }
} catch (NoSuchElementException e) {

}

Java提供了三種可拋出結(jié)構(gòu)：受檢的異常（checked exception）、運行時異常（run-time exception）和錯誤（error）。

如果期望調(diào)用者能夠適當?shù)鼗謴停褂檬軝z的異常。

兩種未受檢的可拋出結(jié)構(gòu)：運行時異常和錯誤。
在行為上兩者是等同的：都是不需要也不應該被捕獲的可拋出結(jié)構(gòu)。

用運行時異常表明編程錯誤。大多數(shù)的運行時異常都表示前提違例（precondition violation）。前提違例是指API的客戶沒有遵守API規(guī)范建立的約定。例如，數(shù)組訪問的約定指明了數(shù)組的下標值必須在零和數(shù)組長度減1之間。ArrayIndexOutOfBoundsException表明這個前提被違反了。

最好，所有未受檢的拋出結(jié)構(gòu)都應該是RuntimeException的子類。

過分使用受檢的異常會使API使用起來非常不方便。
如果方法拋出一個或者多個受檢的異常，調(diào)用該方法的代碼就必須在一個或者多個catch塊中處理這些異常，或者聲明它拋出這些異常，并讓它們傳播出去。

如果正確地使用API并不能阻止這種異常條件的產(chǎn)生，并且一旦產(chǎn)生異常，使用API的程序員可以立即采取有用的動作，這種負擔就被認為是正當?shù)摹３沁@兩個條件都成立，否則更適合于使用受檢的異常。

“把受檢的異常變成未受檢的異常”的一種方法是，把這個拋出異常的方法分成兩個方法，其中一個方法返回一個boolean，表明是否應該拋出異常。

try {
    obj.action(args);
} catch(TheCheckedException e) {
    // Handle exceptional condition
    ...
}

重構(gòu)為：

if (obj.actionPermitted(args)) {
    obj.action(args);
} else {
    // Handle exceptional condition
    ...
}

如果對象在缺少外部同步的情況下被并發(fā)訪問，或者可被外界改變狀態(tài)，這種重構(gòu)就是不恰當?shù)摹Ｒ驗樵赼ctionPermitted和action這兩個調(diào)用的時間間隔之中，對象的狀態(tài)有可能會發(fā)生變化。如果多帶帶的actionPermitted方法必須重復action方法的工作，出于性能的考慮，這種API重構(gòu)就不值得去做。

Java平臺類庫提供了一組基本的未受檢的異常，它們滿足了絕大多數(shù)API的異常拋出需要。

重用現(xiàn)有的異常有多方面的好處。其中最主要的好處是，使API更加易于學習和使用，因為它與程序員已經(jīng)熟悉的習慣用法是一致的。第二個好處是，可讀性會更好，因為不會出現(xiàn)很多程序員不熟悉的異常。

常用的異常以及其使用場合：
IllegalArgumentException（非null的參數(shù)值不正確）
IllegalStateException（對于方法調(diào)用而言，對象狀態(tài)不合適）
NullPointerException（在禁止使用null的情況下參數(shù)值為null）
IndexOutOfBoundsException（下標參數(shù)值越界）
ConcurrentModificationException（在禁止并發(fā)修改的情況下，檢測到對象的并發(fā)修改）
UnsupportedOperationException（對象不支持用戶請求的方法）

選擇重用哪個異常并不總是那么精準，因為上表中的“使用場合”并不是相互排斥的。

如果方法拋出的異常與它所執(zhí)行的的任務沒有明顯的關(guān)系，這種情形將會使人不知所措。

為了避免這個問題，更高層的實現(xiàn)應該捕獲低層的異常，同時拋出可以按照高層抽象進行解釋的異常。這種做法被稱為異常轉(zhuǎn)譯（exception translation）。

取自AbstractSequentialList類的異常轉(zhuǎn)譯例子：

/**
 * Returns the element at the specified position in this list.
 *
 * 
This implementation first gets a list iterator pointing to the
 * indexed element (with listIterator(index)).  Then, it gets
 * the element using ListIterator.next and returns it.
 *
 * @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc}
 */
public E get(int index) {
    try {
        return listIterator(index).next();
    } catch (NoSuchElementException exc) {
        throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index);
    }
}

一種特殊的異常轉(zhuǎn)譯形式稱為異常鏈（exception chaining）。如果低層的異常對于調(diào)試導致高層異常的問題非常有幫助，使用異常鏈就很合適。

// Exception Chaining
try {
    // use lower-level abstraction to do our bidding
} catch(LowerLevelException cause) {
    throw new HigherLevelException(cause);
}

// Exception with chaining-aware constructor
class HigherLevelException extends Exception {
    HigherLevelException(Throwable cause) {
        super(cause);
    }
}

異常鏈不僅讓你可以通過程序（用getCause）訪問原因，還可以將原因的堆棧軌跡集成到更高層的異常中。

處理來自低層異常的最好做法是，在調(diào)用低層方法之前確保它們會成功執(zhí)行，從而避免它們拋出異常。有時候，在給低層傳遞參數(shù)之前，檢查更高層方法的參數(shù)的有效性，也能避免低層方法拋出異常。

如果無法避免低層異常，可以將異常記錄下來。這樣有助于調(diào)查問題，同時又將客戶端代碼和最終用戶與問題隔離開。

總之，如果不能阻止或者處理來自低層的異常，一般做法是使用異常轉(zhuǎn)譯，除非低層方法碰巧可以保證它拋出的所有異常對高層也合適，才可以將異常從低層傳播到高層。異常鏈對高層和低層異常都提供了最佳的功能：允許拋出適當?shù)母邔赢惓＃瑫r又能捕獲低層的原因進行分析。

始終要多帶帶地聲明受檢的異常，并且利用Javadoc的@throws標記，準確地記錄下拋出每個異常的條件。

使用Javadoc的@throws標簽記錄下一個方法可能拋出的每個未受檢異常，但是不要使用throws關(guān)鍵字將未受檢的異常包含在方法的聲明中。

如果一個類中的許多方法出于同樣的原因而拋出同一個異常，在該類的文檔注釋中對這個異常建立文檔，這是可以接受的，而不是為每個方法多帶帶建立文檔。

當程序由于未被捕獲的異常而失敗的時候，系統(tǒng)會自動地打印該異常的堆棧軌跡。在堆棧軌跡中包含該異常的字符串表示法，即它的toString方法的調(diào)用結(jié)果。異常類型的toString方法應該盡可能多地返回有關(guān)失敗原因的信息。

為了捕獲失敗，異常的細節(jié)信息應該包含所有“對該異常有貢獻”的參數(shù)和域的值。

為了確保在異常的細節(jié)信息中包含足夠的能捕獲失敗的信息，一種辦法是在異常的構(gòu)造器中引入這些信息。例如：

/**
 * Construct an IndexOutOfBoundsException.
 *
 * @param lowerBound the lowest legal index value.
 * @param upperBound the highest legal index value plus one.
 * @param index      the actual index value.
 */
public IndexOutOfBoundsException(int lowerBound, int upperBound, int index) {
    super("Lower bound: " + lowerBound +
          ", Upper bound: " + upperBound +
          ", index: " + index);
    this.lowerBound = lowerBound;
    this.upperBound = upperBound;
    this.index = index;
}

一般而言，失敗的方法調(diào)用應該使對象保持在被調(diào)用之前的狀態(tài)。具有這種屬性的方法被稱為具有失敗原子性（failure atomic）。

有四種途徑可以實現(xiàn)這種效果。

第一種是設計一個不可變的對象。

第二種是在執(zhí)行操作之前檢查參數(shù)的有效性。這可以使得在對象的狀態(tài)被修改之前，先拋出適當?shù)漠惓！＠纾琒tack.pop方法。

public Object pop() {
    if (size == 0)
        throw new EmptyStackException();
    Object result = elements[--size];
    elements[size] = null; // Eliminate obsolete reference
    return result;
}

還有類似的辦法是，調(diào)整計算處理過程的順序，使得任何可能會失敗的計算部分都在對象狀態(tài)被修改之前發(fā)生。

第三種是編寫一段恢復代碼，來攔截操作過程中發(fā)生的失敗，以及使對象回滾到操作開始之前的狀態(tài)。這種辦法主要用于永久性的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

第四種是在對象的一份臨時拷貝上執(zhí)行操作，當操作完成之后再用臨時拷貝中的結(jié)果代替對象的內(nèi)容。

一般，作為方法規(guī)范的一部分，產(chǎn)生的任何異常都應該讓對象保持在該方法調(diào)用之前的狀態(tài)。

當API的設計者聲明一個方法將拋出某個異常的時候，等于正在試圖說明某些事情。所以，請不要忽略它。

有一種情形可以忽略異常，即關(guān)閉FileInputStream的時候。因為還沒有改變文件的狀態(tài)，因此不必執(zhí)行任何恢復動作，并且已經(jīng)從文件中讀取到所需要的信息，因此不必終止正在進行的操作。即使在這種情況下，把異常記錄下來還是明智的做法。