5.9　利用提取的方法实现异常处理

5.9　利用提取的方法实现异常处理

问题

lambda 表达式中的代码需要抛出异常，但用户不希望将 lambda 代码块与异常处理的代码混在一起。

方案

创建一个单独的方法来执行操作、处理异常，在 lambda 表达式中调用提取的方法。

讨论

lambda 表达式实际上属于函数式接口中单一抽象方法的实现。与匿名内部类一样，lambda 表达式只能抛出在抽象方法签名中声明的异常。

如果所需的异常为非受检异常（unchecked exception），则情况相对简单。所有非受检异常均源自 java.lang.RuntimeException 类 10。与其他 Java 代码类似，lambda 表达式可以抛出运行时异常（runtime exception）而不必进行声明或将代码包装在 try/catch 块中，异常随后被传送给调用者。

10这可能是整个 Java API 中最糟糕的命名——既然所有异常均在运行时抛出（否则它们属于编译器错误），那么将这个类命名为 UncheckedException 不是更直接吗？或许是为了凸显这个命名的糟糕，Java 8 引入了一个称为 java.io.UncheckedIOException 的类，以规避本范例讨论的某些问题。

例 5-31 创建了一个名为 div 的方法，它采用常数值对集合中所有元素进行除法操作。

例 5-31　可能抛出非受检异常的 lambda 表达式

public List<Integer> div(List<Integer> values, Integer factor) {
    return values.stream()
        .map(n -> n / factor)  ➊
        .collect(Collectors.toList());
}

➊ 可能抛出 ArithmeticException

对整数除法而言，除数为 0 将抛出 ArithmeticException（非受检异常）11，它将传送给调用者，如例 5-32 所示。

11有趣的是，如果将被除数和除数的类型从 Integer 改为 Double，那么即便除数为 0.0，程序也不会抛出任何异常，而是输出一个所有元素为“无穷大”（Infinity）的结果。无论读者是否相信，根据二进制计算机处理浮点数需要遵循的 IEEE 754 规范，这种操作是合法的（作者在使用 Fortran 语言编程时曾被这种情况搞得十分头疼，花了不少时间才摆脱这个噩梦）。

例 5-32　客户端代码

List<Integer> values = Arrays.asList(30, 10, 40, 10, 50, 90);
List<Integer> scaled = demo.div(values, 10);
System.out.println(scaled);
// 打印[3, 1, 4, 1, 5, 9]
scaled = demo.div(values, 0);
System.out.println(scaled);
// 抛出ArithmeticException（因为除数为0）

客户端代码调用 div 方法，如果除数为 0，lambda 表达式将抛出 ArithmeticException。客户端可以在 map 方法中添加一个 try/catch 块以处理异常，但代码的可读性会因此而变得很差（如例 5-33 所示）。

例 5-33　包含 try/catch 代码块的 lambda 表达式

public List<Integer> div(List<Integer> values, Integer factor) {
    return values.stream()
        .map( n -> {
            try {
                return n / factor;
            } catch (ArithmeticException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        })
        .collect(Collectors.toList());
}

只要在函数式接口中声明受检异常（checked exception），就能应用上述过程。

一般来说，应尽量保持流处理代码的简洁，让每个中间操作占据一行。我们可以将 map 方法内部的函数提取到另一个方法以简化代码，然后调用这个方法来完成流处理，如例 5-34 所示。

例 5-34　将 lambda 表达式提取到另一个方法

private Integer divide(Integer value, Integer factor) {
    try {
        return value / factor;
    } catch (ArithmeticException e) { ➊
        e.printStackTrace();
    }
}
 
public List<Integer> divUsingMethod(List<Integer> values, Integer factor) {
    return values.stream()
        .map(n -> divide(n, factor))  ➋
        .collect(Collectors.toList());
}

❶ 这段代码负责处理异常

❷ 流处理代码得以简化

此外，如果提取的方法不需要 factor 值，则 map 方法的参数可以简化为一个方法引用。

将 lambda 表达式提取到单独的方法同样具有不少优点。我们既可以为提取的方法编写测试（对于私有方法则使用反射），也可以在方法内部设置断点，还可以使用与方法相关的其他机制。

另见

有关受检异常与 lambda 表达式的讨论请参见范例 5.10，有关利用泛型包装器处理异常的讨论请参见范例 5.11。

5.9 利用提取的方法实现异常处理