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異常和錯誤處理(基于Delphi/VCL)

2019-11-18 18:49:44
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來源:轉載
供稿:網友
   有人在看了我的“如何將界面代碼和功能代碼分離(基于Delphi/VCL)”之后,提到一個問題,就是如何對服務端的類的錯誤進行處理。
    在基于函數的結構中,我們一般使用函數返回值來標明函數是否成功執行,并給出錯誤類型等信息。于是就會有如下形式的代碼:
    RetVal := SomeFunctionToOpenFile();

    if RetVal = E_SUCCESSED then
        ......
    else if RetVal = E_FILENOTFOUND then
        ......
    else if RetVal = E_FILEFORMATERR then
        ......
    else then
        ......
    使用返回錯誤代碼的方法是非常普遍的,但是使用這樣的方法存在2個問題:
    1、造成冗長、繁雜的分支結構(大量的if或case語句),使得控制流程變得復雜
    2、可能會有沒有被處理的錯誤(函數調用者如果不判斷返回值的話)
       
    而異常是對于錯誤處理的面向對象的解決方案。它可以報告錯誤,但需要知道的是,并非由于錯誤而引發了異常,而僅僅是因為使用了raise。
    在Object Pascal中,拋出異常使用的是raise保留字。在任何時候(即使沒有錯誤發生),raise都將會導致異常的發生。
   
    異常可以使得代碼從異常發生處立刻返回,從而保護其下面的敏感代碼不會得到執行。通過異常從函數返回和正常從函數返回(執行到函數末尾或執行了Exit)對于拋出異常的函數本身來說是沒有什么區別的。區別在于調用者處,通過異常返回后,執行權會被調用者的try...except塊所捕獲(如果它們存在的話)。如果調用者處沒有try...except塊的話,將不會繼續執行后續語句,而是返回更上層的調用者,直至找到能夠處理該異常的try...except塊。異常被處理后,將繼續執行try...except塊之后的語句,控制權就被留在了處理異常的這一層。當異常處理程序感覺對異常的處理還不夠完整時,需要更上層調用者繼續處理,可以重新拋出異常(使用簡單的raise;即可)將控制權交給更上層調用者。
    如果根本就沒有預設try...except塊,則最終異常會被最外層的封裝整個程序的VCL的try...except塊所捕獲。
    因此,不會有不被處理的異常,換句話說,也就是不會有不被處理的錯誤(雖然錯誤和異常并不能劃等號)。這也是異常機制比使用返回錯誤代碼方法的優越之處。另外,異常被拋出后,其控制流程的走向非常清晰明了,不會造成流程失去控制的情況。
   
    舉個例子說明異常的工作機制,假設我們要打開某種特定格式的文件:
    先定義兩個異常類(從Exception繼承)
    EFileNotFound = class(Exception);
    EFileFormatErr = class(Exception);
   
    假設Form1上有一個按紐,按下按紐即打開文件:
    PRocedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
    begin
        try
            ToOpenFile();
        except
            on EFileNotFound do
                ShowMessage('Sorry, I can't find the file');
            on EFileFormatErr do
                ShowMessage('Sorry, the file is not the one I want');
            on E:Exception do
                ShowMessage(E.Message);
        end;
    end;
   
    以及打開文件的功能函數:
    procedure ToOpenFile;
    var RetVal:Integer;
    begin
        //Some code to openfile

        RetVal := -1; //open failed

        if RetVal = 0 then //success
            Exit

        else if RetVal = -1 then
            Raise EFileNotFound.Create('File not found')

        else if RetVal = -2 then
            Raise EFileFormatErr.Create('File format error')

        else //other error
            Raise Exception.Create('Unknown error');
    end;
   
    程序中 TForm1.Button1Click 調用ToOpenFile,并預設了對ToOpenFile可能拋出的異常處理的try...except。當然,也可以對 TForm1.Button1Click 的異常處理代碼進行簡化:
    procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
    begin
        try
            ToOpenFile();
        except
            ShowMessage('Open file failed');
        end;
    end;
   
    使用異常解決了使用返回錯誤代碼方法存在的問題,當然,使用異常也不是沒有代價的。異常會增加程序的負擔,因此濫用異常也是不可取的。寫若干try...except和寫數以千計的try...except之間是有很大區別的。用Chalie Calverts的話來說就是:“在似乎有用的時候,就應該使用try...except塊。但是要試著讓自己對這種技術的熱情不要太過頭”。
   
    另外,Object Pascal引入了獨特的try...finally結構。前面我說過,通過異常從函數返回和正常從函數返回是沒有什么區別的。因此,函數中的棧中的局部對象,會自動得到釋放,而堆中的對象則不會。而然,Object Pascal的對象模型是基于引用的,其存在于堆中,而非棧中。因此,有時我們在通過異常從函數返回之前需要清理一些局域的對象資源。try...finally正是解決這個問題的。
   
    我改寫了以上的 ToOpenFile 的代碼,這次讓ToOpenFile過程中使用了一些資源,并在異常發生后(或者不發生)從函數返回前都會釋放這些資源:
    procedure ToOpenFile;
    var RetVal: Integer;
        Stream: TStream;
    begin
        //Some code to openfile
        Stream := TStream.Create;
        RetVal := -1; //open failed

        try
            if RetVal = 0 then //success
                Exit

            else if RetVal = -1 then
                Raise EFileNotFound.Create('File not found')

            else if RetVal = -2 then
                Raise EFileFormatErr.Create('File format error')

            else //other error
                Raise Exception.Create('Unknown error');
        finally
            Stream.Free;
        end;
    end;
   
    單步執行以上代碼,可以看出,即使當RetVal的值為 0 時,執行Exit后,仍然會執行finally中的代碼,然后再從函數返回。由此保證了局部資源的正確釋放。
   
    try...except和try...finally的用途和使用場合是不同的,而很多初學者會將它們混淆。以下是筆者的一些個人認識:try...except一般用于調用者處捕獲所調用的函數所拋出的異常并進行處理。而try...finally一般用于拋出異常的函數本身進行一些資源清理工作。
   
    面向對象編程提供了“異常”這種錯誤處理的方案。善而用之,會對我們的工作有好處,可以顯著改善所編寫代碼的質量。
   
    Nicrosoft(nicrosoft@sunistudio.com)2001.7.25
    原文出處:東日文檔(http://www.sunistudio.com/asp/sunidoc.asp)


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