Java異常處理:如何寫出“正確”但被編譯器認為有語法錯誤的程式

注销發表於2018-10-23

文章的標題看似自相矛盾,然而我在“正確”二字上打了引號。我們來看一個例子,關於Java異常處理(Exception Handling)的一些知識點。

Java異常處理:如何寫出“正確”但被編譯器認為有語法錯誤的程式

看下面這段程式。方法pleaseThrow接受一個Exception的例項,然後簡單地將該例項丟擲。然後呼叫這個方法時,我傳入了一個SQLException的例項。因為pleaseThrow的呼叫包裹在一個try catch塊裡,

問題:plesseThrow方法丟擲的SQLException可以成功被catch住麼?

public class ExceptionForQuiz<T extends Exception> {      private void pleaseThrow(final Exception t) throws T {             throw (T) t;
      }     public static void main(final String[] args) {          try {               new ExceptionForQuiz<RuntimeException>().pleaseThrow(new SQLException());
          }         catch( final SQLException ex){
              System.out.println("Jerry print");
              ex.printStackTrace();
        }
}
}

Java異常處理:如何寫出“正確”但被編譯器認為有語法錯誤的程式

答案:上面這段程式碼有語法錯誤,不能通過編譯!

Java異常處理:如何寫出“正確”但被編譯器認為有語法錯誤的程式

我們來一步步分析。

Java類ExceptionForQuiz<T extends Exception>使用了一個泛型語法,T extends Exception意思是這個泛型類例項化的時候,傳入的型別引數T必須是Exception以及它的子類。

我在例項化類ExceptionForQuiz時,傳入的型別引數是RuntimeException。

RuntimeException在Java裡是一種Unchecked異常,即使一個方法執行時可能會丟擲RuntimeException,也不需要開發人員在方法前用程式碼顯式宣告。

看JDK RuntimeException的註釋說的很清楚:Unchecked exceptions do NOT need to be declared in a method or constructor's clause if they can be thrown by the execution of the method or constructor.

這個作者Frank Yellin一定是個大牛。

Java異常處理:如何寫出“正確”但被編譯器認為有語法錯誤的程式

因為泛型是 Java 1.5 版本才引進的概念,關於泛型有一個型別擦除的概念,即 泛型資訊只存在於程式碼編譯階段,編譯之後的程式碼裡,與泛型相關的資訊會被擦除掉。 比如之前泛型類中的型別引數部分如果沒有指定上限,像這種寫法<T>, 則會被轉譯成普通的Object型別。如果指定了上限如<T extends String>則型別引數就被替換成型別上限。

為了簡化起見,我們先把程式碼裡的try catch塊去掉。

Java異常處理:如何寫出“正確”但被編譯器認為有語法錯誤的程式

下面是從ExceptionForQuiz.class反編譯之後的程式碼:

Java異常處理:如何寫出“正確”但被編譯器認為有語法錯誤的程式

我們從上圖能觀察到,方法pleaseThrow和雷ExceptionForQuiz的泛型引數RuntimeException已經被擦除掉了。pleaseThrow這個方法能丟擲的異常型別已經被擦除成為Exception了。

使用javap觀察編譯生成的位元組碼,同樣能發現型別引數RuntimeException被擦除的事實:

看第二個紅色高亮區域:Exceptions: throw java.lang.Exception

Java異常處理:如何寫出“正確”但被編譯器認為有語法錯誤的程式

現在我們來看編譯器會報什麼錯誤訊息:Unreachable catch block for SQLException. This exception is never thrown from the try statement body.

Java異常處理:如何寫出“正確”但被編譯器認為有語法錯誤的程式

根據異常型別擦除的事實,這個錯誤訊息是合理的,因為pleaseThrow方法的宣告現在只能丟擲型別為Exception的異常,所以第14行的catch永遠也沒有辦法接收到型別為SQLException的異常,所以編譯器丟擲錯誤。

如何消除掉這個編譯器錯誤呢?把第14行的SQLException改成RuntimeException即可。

但是這樣的話,雖然消除了語法錯誤,但是方法pleaseThrow丟擲的SQLException沒有辦法被catch住,會報執行時錯誤:

Java異常處理:如何寫出“正確”但被編譯器認為有語法錯誤的程式

如何把pleaseThrow丟擲的SQLException也用catch語句接住呢?將第14行的RuntimeException改成所有異常的超類:Exception。

再次執行,這次既沒有語法錯誤,也沒有執行時錯誤了:SQLException已經成功地被第14行的catch語句捕捉住了。

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