Java 中到底哪些例外一定要處理？

在 Java 中常常會遇到該捕捉例外卻沒有捕捉, 編譯時發出錯誤的狀況, 到底哪些例外一定要捕捉、哪些不必呢？其實只要知道 Java 中例外類別的階層關係與其所代表的意涵, 就可以判斷了。

只有受檢查例外才需要捕捉處理

在 Java 中, 透過例外機制處理的狀況都會包裝成 Throwable 子類別的物件, 這又可以分為兩大類：

• Error 類別家族：代表發生了通常無法復原的嚴重錯誤, 例如 OutOfMemoryError 代表記憶體不足, 程式無法解決這樣的問題。
• Exception 類別家族：代表執行期間的各種意外狀況, 例如無法找到指定檔案的 FileNotFoundException。其中 RuntimeException 類別子家族代表的是程式面沒有考慮周詳造成的意外狀況, 像是除以 0 的 ArithmeticException, 屬於程式員可以完全掌控, 修正程式即可避免的意外。

上述幾大類的例外類別繼承結構如下：

java.lang.Throwable
    |
    +---java.lang.Error
    |       |
    |       +....
    |
    +---java.lang.Exception
            |
            +....
            |
            +java.lang.RuntimeException
            |
            +....    

其中, Error 和 RuntimeException 兩大類合稱為不受檢查 (unchecked) 的例外, 並不強制一定要捕捉處理：

• Error 是無法復原的狀況, 像是記憶體不足, 捕捉了也無濟於事, 程式無法補救, 即使通知使用者, 使用者也不能做什麼處理。

• RuntimeException 則是程式員自己的疏失, 像是除以 0 的狀況就是程式沒有確實檢查才會發生, 引發例外中斷程式執行可以迫使開發者回頭修正程式, 加上必要的檢查避免引發例外。

反之, 其他類的例外就稱為受檢查 (checked) 的例外, 一定要在宣告方法時以 throws 指明可能發生的例外, 叫用此方法時也必須要捕捉並處理例外, 或是以 throws 交由更外層的程式處理。以剛剛舉例的 FileNotFoundException 來說, 程式應該要補抓例外, 並通知使用者, 讓使用者把檔案補上或是改指定其他路徑讀取檔案等等。

Java 文件中的標示方法

在 Java 的 API 文件中, 可以明確區分個別方法可能會拋出的不受檢查例外與受檢查的例外, 以下以 Reader 類別的 skip 方法為例：

圖中上方紅框內寫在方法原型中的 IOException 就是受檢查的例外, 例如正在讀取中的檔案所在的隨身碟被拔掉, 就會引發 IOException。標示在下方紅框內解說結尾處的就是所有可能發生的例外, 這裡包含了程式員沒注意傳入負值時發生的 IllegalArgumentException 例外。

只要查看文件, 就可以分清楚一定要處理哪些例外, 而哪些例外不用特別處理, 或是發生時要請使用者通知你修正程式。

結語

弄清楚受檢查的例外與不受檢查的例外, 不但可以幫助你決定在程式中要處理哪些例外, 如果你需要自訂例外類別, 也可以分清楚應該要將類別歸屬在哪一個家族下, 否則別人使用你撰寫的類別時, 也會發生該捕捉的例外沒捕捉, 反而捕捉了應該是你撰寫程式時疏忽的狀況, 導致程式中潛藏的問題反而沒有好好處理, 那就麻煩了。