我們什麼時候應該使用異常?

先說個題外話: 在公司做了倆件事, 是我覺得很有意義的, 第一就是成立了一個PHP郵件組, 第二就是成立了一個Hi群. 目前倆者都有超過500 phpers在裡面. 我一直認為, 構建一個交流平台, 讓同學們能順暢, 簡單的溝通, 是營造積極的技術學習氛圍的基礎和前提. 讓每個人的問題不會成為別人的問題, 則是最直接的利益. (後記: 不少人都問郵件組地址, 實在不好意思, 這個郵件組是公司內部的郵件組, Hi也是公司內部的. 謝謝)

昨天, 有同事在郵件組提了個問題:

PHP應該什麼時候使用 Exception ？ 它的性能如何？

這個問題也算是一個久經爭論的經典問題了. 我談談我的個人看法.

異常與之對應的錯誤碼(或者狀態碼), 到底各自有什麼優點, 缺點, 我們應該怎麼使用呢?

錯誤碼

首先來說, 異常機制是在錯誤碼機制之後才出現的, 那麼根據進化論, 異常自然是避免了錯誤碼機制的一些不足. 這些不足包括.

1. 錯誤信息不豐富

函數, 只能有一個返回值(當然, Lua可以返回多個, 但其實也相當於在PHP中返回一個數組), 我們見過最多的函數說明就是: 成功時候返回***, 錯誤的時候返回FALSE, 然而一個函數出錯我原因可能有多種, 出錯的種類更有多種. 一個簡單的FALSE, 並不能把具體的錯誤信息告訴調用者.

於是, 我們也就見過一些, 這樣的函數說明: 如果返回值大於0, 則表示成功的狀態碼, 如果返回值小於0, 則表示出錯的狀態碼.

然而, 這個要求函數是返回整形(或者數字), 對於一些其他函數, 我們並不能通過0, >0, <0來判別, 並且, 即使通過這樣的方式, 我們還需要用返回的錯誤碼和一些預定義宏(或者調用類似strerror())來獲取具體的, 可讀的錯誤信息.

於是, 就有一些函數使用全局的錯誤碼, 和錯誤信息, 來保存具體的錯誤信息, 這個時候我們就看到這樣的函數描述: 成功返回***, 出錯的時候返回FALSE, 錯誤代碼保存在全局變量$errno中(至少大多數Linux庫函數是這樣描述的, 呵呵).

Okey, 這樣的方式確實可以工作, 但是, 是不是覺得, 很丑陋呢?

2. 加入錯誤狀態碼可能需要改變函數簽名

假設, 你編寫了一個函數, 這個函數很簡單, 很簡單, 你認為他絕對不會出錯, 於是你申明為(用C語言為例, PHP沒有返回類型提示):

void dummy() {  
} 

但是後來你慢慢修改了這個函數, 給了它更多的功能, 此時這個函數可能會失敗了. 而你現在根本無法為這個函數, 加入錯誤返回碼了.

也許有人說PHP沒有返回值類型限制一說, 但是想想PHP的構造函數, 構造函數是沒有返回值的, 當發生錯誤的時候, 如果你不使用異常, 我想你只能選擇die, 或者使用2中的方法來錯誤繼續執行了.

另外, 在一個良好的軟件系統中, 返回類型其實也是約定俗成的, 當所有的使用的函數的地方, 都沒有檢查返回值的時候, 你還是無法為這個函數加入錯誤返回碼.

3. 錯誤狀態碼可能會被忽略

當你的一個函數, 出錯了, 返回了錯誤狀態碼, 而調用方並沒有檢測這個返回值, 會發生什麼情況呢? -_#. 令一方面, 處處檢測返回狀態碼, 會造成代碼非常的,,ugly:

<?php  
  if (!call1()) {  
      die();  
  }  
   if (call2() != SUCCESS) {  
     die();  
  }  
   if (call3() < 0) {  
      $msg = error_get_last();  
      die($msg["message"]);  
  } 

異常機制

那麼現在我們來看看異常機制, 如果我們采用異常機制, 上面的代碼可以寫作:

<?php  
try {  
   call1();  
   call2();  
   call3();  
} catch (Exception $e) {  
   die($e->getMessage());  
} 

更方便的, 如果你的代碼只是中間層, 你的調用方會負責處理錯誤的話, 你甚至可以簡單的寫作:

<?php  
function myFunc() {  
   call1();  
   call2();  
   call3();  
} 

而一個異常對象, 可以包含更豐富的錯誤信息, 比如錯誤信息, 錯誤碼, 錯誤的行數, 文件, 甚至出錯上下文, 等等, 避免的”1.錯誤信息不豐富”的不足.

我們也可以為一個返回void類型的函數增加異常, 而不改變他的函數簽名, 也就不會有上面說的”2.加入錯誤狀態碼可能需要改變函數簽名”. 對於PHP來說, 如果我們新加入的錯誤沒有被捕捉, 也不用擔心, 會明顯的出錯的. 也就不會發生上面所說的”3. 錯誤狀態碼可能會被忽略”的情況.

然而, 也有一些反對使用異常的聲音:

1. 性能

正如文章開頭提問中的: “它的性能如何？”, 異常機制確實要比返回狀態碼的方式昂貴一些, 對於C++來說, 在異常發生的時候, 還要發生堆棧解退。

性能和方便, 往往是一個矛盾體, 我只能說, 你需要權衡, 如果你寫的是一個小的模塊, 並且它的生命期可能很短, 也不需要什麼特殊的設計模式, 那我覺得你可以不用異常.

而如果你在為一個龐大的軟件做開發, 我想你更應該看重的, 應該是, 它的可擴展性, 可維護性.

2. 太多可能的Uncaught Exception

如果, 你調用了一個可能發生異常的函數, 但是卻沒有捕獲這個異常, okey, Fatal Error了, 所以讓我們的代碼看起來:

<?php  
try {  
} catch () {  
}....  
 try {  
} catch () {  
}....  
try {  
} catch () {  
} 

然而, 這個是可以經過良好設計避免的, 比如我在設計