java 8 lambda表达式中的异常处理操作

Z时代
2024-01-10
分类：综合

简介

java 8中引入了lambda表达式，lambda表达式可以让我们的代码更加简介，业务逻辑更加清晰，但是在lambda表达式中使用的Functional Interface并没有很好的处理异常，因为JDK提供的这些Functional Interface通常都是没有抛出异常的，这意味着需要我们自己手动来处理异常。

因为异常分为Unchecked Exception和checked Exception,我们分别来讨论。

处理Unchecked Exception

Unchecked exception也叫做RuntimeException，出现RuntimeException通常是因为我们的代码有问题。RuntimeException是不需要被捕获的。也就是说如果有RuntimeException，没有捕获也可以通过编译。

我们看一个例子：

List<Integer> integers = Arrays.asList(1,2,3,4,5);
integers.forEach(i -> System.out.println(1 / i));

这个例子是可以编译成功的，但是上面有一个问题，如果list中有一个0的话，就会抛出ArithmeticException。

虽然这个是一个Unchecked Exception，但是我们还是想处理一下：


  integers.forEach(i -> {
   try {
    System.out.println(1 / i);
   } catch (ArithmeticException e) {
    System.err.println(
      "Arithmetic Exception occured : " + e.getMessage());
   }
  });

上面的例子我们使用了try，catch来处理异常，简单但是破坏了lambda表达式的最佳实践。代码变得臃肿。

我们将try，catch移到一个wrapper方法中：


 static Consumer<Integer> lambdaWrapper(Consumer<Integer> consumer) {
  return i -> {
   try {
    consumer.accept(i);
   } catch (ArithmeticException e) {
    System.err.println(
      "Arithmetic Exception occured : " + e.getMessage());
   }
  };
 }

则原来的调用变成这样：

integers.forEach(lambdaWrapper(i -> System.out.println(1 / i)));

但是上面的wrapper固定了捕获ArithmeticException，我们再将其改编成一个更通用的类：


 static <T, E extends Exception> Consumer<T>
 consumerWrapperWithExceptionClass(Consumer<T> consumer, Class<E> clazz) {
  return i -> {
   try {
    consumer.accept(i);
   } catch (Exception ex) {
    try {
     E exCast = clazz.cast(ex);
     System.err.println(
       "Exception occured : " + exCast.getMessage());
    } catch (ClassCastException ccEx) {
     throw ex;
    }
   }
  };
 }

上面的类传入一个class，并将其cast到异常，如果能cast，则处理，否则抛出异常。

这样处理之后，我们这样调用：


integers.forEach(
    consumerWrapperWithExceptionClass(
      i -> System.out.println(1 / i),
      ArithmeticException.class));

处理checked Exception

checked Exception是必须要处理的异常，我们还是看个例子：

static void throwIOException(Integer integer) throws IOException {
}

List<Integer> integers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
integers.forEach(i -> throwIOException(i));

上面我们定义了一个方法抛出IOException，这是一个checked Exception，需要被处理，所以在下面的forEach中，程序会编译失败，因为没有处理相应的异常。

最简单的办法就是try，catch住，如下所示：


  integers.forEach(i -> {
   try {
    throwIOException(i);
   } catch (IOException e) {
    throw new RuntimeException(e);
   }
  });

当然，这样的做法的坏处我们在上面已经讲过了，同样的，我们可以定义一个新的wrapper方法：


 static <T> Consumer<T> consumerWrapper(
   ThrowingConsumer<T, Exception> throwingConsumer) {
  return i -> {
   try {
    throwingConsumer.accept(i);
   } catch (Exception ex) {
    throw new RuntimeException(ex);
   }
  };
 }

我们这样调用：

integers.forEach(consumerWrapper(i -> throwIOException(i)));

我们也可以封装一下异常：


static <T, E extends Exception> Consumer<T> consumerWrapperWithExceptionClass(
   ThrowingConsumer<T, E> throwingConsumer, Class<E> exceptionClass) {
  return i -> {
   try {
    throwingConsumer.accept(i);
   } catch (Exception ex) {
    try {
     E exCast = exceptionClass.cast(ex);
     System.err.println(
       "Exception occured : " + exCast.getMessage());
    } catch (ClassCastException ccEx) {
     throw new RuntimeException(ex);
    }
   }
  };
 }

然后这样调用：

integers.forEach(consumerWrapperWithExceptionClass(
i -> throwIOException(i), IOException.class));

总结

本文介绍了如何在lambda表达式中处理checked和unchecked异常，希望能给大家一些帮助。

补充知识：java8常用的函数,以及lamda表达式有非运行异常能否在外部捕获

Stream API中经常使用的函数式接口

函数式接口	参数类型	返回类型	描述
Supplier<T>	无	T	提供一个T类型的值
Consumer<T>	T	void	处理一个T类型的值
BiConsumer<T,U>	T, U	void	处理T类型和U类型的值
Predicate<T>	T	boolean	一个计算Boolean值的函数
ToIntFunction<T>	T	int	计算int值的函数
ToLongFunction<T>	T	long	计算long值的函数
ToDoubleFunction<T>	T	double	计算double的函数
IntFunction<R>	int	R	参数为int类型的函数(特别注意)
LongFunction<R>	long	R	参数为long类型的函数
DoubleFunction<R>	double	R	参数类型为double的函数
Function<T,R>	T	R	一个参数类型为T的函数
BiFunction<T,U,R>	T,U	R	一个参数为T和U的函数
UnaryOperator<T>	T	T	对T进行一元操作
BinaryOperator<T>	T,T	T	对T进行二元操作

lamda常用的函数式接口

函数式接口	参数类型	返回类型	抽象方法名	描述	其他方法
Runnable	无	void	run	执行一个没有参数和返回值的操作
Supplier<T>	无	T	get	提供一个T类型的值
Consumer<T>	T	void	accept	处理一个T类型的值	chain
BiConsumer<T,U>	T,U	void	accept	处理T类型和U类型的值	chain
Function<T,R>	T	R	apply	一个参数类型为T的函数	compose,andThen,identity
BiFunction<T,U,R>	T,U	R	apply	一个参数类型为T和U的函数值	andThen
UnaryOperator<T>	T	T	apply	对类型T进行的一元操作	compose,andThen,identity
BinaryOperator<T>	T,T	T	apply	对类型T进行的二元操作	andThen
Predicate<T>	T	boolean	test	一个计算boolean值的函数	And,or,negate,isEqual
BiPredicate<T,U>	T,U	boolean	test	一个含有两个参数,计算boolean的函数	and,or,negate

未声明抛出异常的表达式在使用的时候只能在调用表达式的方法外捕获

假如有个方法的参数是个表达式

我们传入表达式的时候不能在调用这个方法的语句外直接try捕获


public static void testThrowExceptions() throws Exception {
  int[] arr = new int[0];
  arr[0] = 10;
 }
 public static void test(Runnable call) {
  call.run();
 }

不能写为

编译不过


try {
 test(() ->testThrowExceptions());
} catch (Exception e) {
}

而要写为


test(() -> {
 try {
  testThrowExceptions();
 } catch (Exception e) {
  e.printStackTrace();
 }
});

这个问题很小但是一定要搞清楚，我们这个表达式声明没有抛出异常

我们执行表达式的方法也没有处理或者抛出表达式可能发生的异常，因而我们调用test这个方法传入的表达式要自己处理异常。

Q:但是到底可以不可在test外部能不能接住表达式的异常的？

A:其实外部的try是可以捕获表达式内的语句的异常的。如果遇到必须在传入的表达式实现中处理异常，那只是编译的时候语法检查不过，要么是处理表达式的方法test没有抛出异常要么是没有处理异常

tips: 如何避免在表达式内写try-catch

①将public static void testThrowExceptions() throws Exception声明

改为

public static void testThrowExceptions() throws RuntimeException

或

public static void testThrowExceptions()

这样避免在表达式内被强制处理非运行时异常，因为你的表达式内容没有显示的抛出非运行时异常。

②处理表达式的test方法声明抛出或者内部处理异常，或者表达式声明本身抛出异常

我们体验下，这样就能在外部捕获表达式内发生的异常了。


public static void test(Callable<String> call) throws Exception {
 call.call();
}
public static void main(String args[]) {
 try {
  test(() -> {
   testThrowExceptions();
   return "ok";
  });
 } catch (Exception e) {  
  System.out.println("catche"+e);
  e.printStackTrace();
 } 
}

或者


public static void testThrowExceptions() throws Exception {
  int[] arr = new int[0];
  arr[0] = 10;
 }
 public static void test(Callable<String> call) {
  try {
   call.call();
  } catch (Exception e) {
   e.printStackTrace();
  }
 }
 public static void main(String args[]) {
  test(() -> {
   testThrowExceptions();
   return "ok";
  });
 }