Java 异常处理与防御式编程实战

Throwable
 ├── Error        —— JVM 无法恢复的事（OutOfMemoryError、StackOverflowError）
 └── Exception
      ├── RuntimeException（unchecked）—— 程序可恢复的运行时错误
      └── 其他（checked）—— 编译器强制要处理的（IOException、SQLException）

// 关键区别
try {
    // checked：编译器逼你 try-catch 或 throws
    Files.readAllLines(Paths.get("file.txt"));
    // unchecked：可抛出但编译器不强制（如空指针、索引越界）
    int x = list.get(100);
} catch (IOException e) {
    // 必须处理
}

// 定义一个业务异常
public class BizException extends RuntimeException {
    public BizException(String code, String message) { ... }
}
public class OrderService {
    public void pay(String orderId, BigDecimal amount) {
        if (amount == null || amount.compareTo(BigDecimal.ZERO) <= 0) {
            throw new BizException("AMOUNT_INVALID", "金额必须大于 0"); // 业务异常
        }
    }
}

// 推荐：保留根因，必要时包一层并保留 cause
} catch (SQLException e) {
    // 不要这样！丢失原有异常
    throw new RuntimeException("数据库 error");
    // 要这样：带 cause
    throw new DbException("query user failed", e);
}

// 分级、保留链路的示例
try {
    validate(input);
} catch (BizException e) {
    throw e;                       // 业务异常透传，交给上层统一处理
} catch (NumberFormatException e) {
    throw new BizException("BAD_INPUT", "输入不是合法数字", e); // 包装+原因
} catch (Exception e) {
    log.error("unexpected while validate", e);  // 兜底但不吞
}

// JDK7+：实现 AutoCloseable 的资源自动关闭
try (Connection conn = dataSource.getConnection();
     PreparedStatement ps = conn.prepareStatement(sql)) {
    ps.execute();
} // 自动 conn.close(); ps.close()（逆序会）  ——无论有无异常

// 等价于传统 finally。但 try-with-resources 更安全：
// 若 try 块和 close 都抛异常，后者会加为前者 suppressed。

// 自定义 AutoCloseable
public class Resource implements AutoCloseable {
    @Override public void close() { ... }
}

// 正确：方法返回可能无值
public Optional<User> findUser(String name) {
    return users.stream().filter(u -> u.name().equals(name)).findFirst();
}

// 使用
User u = findUser("x").orElseThrow(() -> new NotFoundException("user x"));

// 避免：把它当成员字段 / 装箱判空
// public Optional<String> name;   // ✗ 不推荐

public void register(String phone) {
    Objects.requireNonNull(phone, "phone can't be null");    // early fail
    if (!validator.isPhone(phone)) throw new IllegalArgumentException("phone invalid");
    // 剩余逻辑
}

// 记录堆栈 链，千万别只打 message
logger.error("order create failed, orderId={}, userId={}", orderId, userId, e);
// 结构化：加入 traceId（SLF4J MDC）
MDC.put("traceId", UUID.randomUUID().toString());
try { ... } finally { MDC.clear(); }

日志要点：
  1. 带参数（orderId/userId）和堆栈
  2. 不同级别分级（error 才报警）
  3. 与链路追踪（traceId/spanId）关联
  4. 不要打印敏感字段（密码、token）

public class Config {
    private final Map<String,String> props;
    public String get(String key) {
        if (props == null) throw new IllegalStateException("props not initialized");
        return props.getOrDefault(key, "") + "";
    }
}

@Test
void pay_whenAmountZero_throws() {
    assertThrows(IllegalArgumentException.class, () -> service.pay(0));
}