我如何从Java 8 lambda内部抛出CHECKED异常,例如在流中使用?

换句话说,我想让代码像这样编译:

public List<Class> getClasses() throws ClassNotFoundException {     

    List<Class> classes = 
        Stream.of("java.lang.Object", "java.lang.Integer", "java.lang.String")
              .map(className -> Class.forName(className))
              .collect(Collectors.toList());                  
    return classes;
    }

这段代码无法编译,因为上面的Class.forName()方法会抛出ClassNotFoundException,该异常会被检查。

请注意,我不想将已检查异常包装在运行时异常中,并抛出已包装的未检查异常。我想抛出检查异常本身,而不向流添加丑陋的try/catch。


当前回答

处理map操作抛出的受控异常的唯一内置方法是将它们封装在CompletableFuture中。(如果你不需要保留异常,一个Optional是一个更简单的选择。)这些类旨在允许您以函数的方式表示偶然操作。

需要几个重要的帮助器方法,但是您可以得到相对简洁的代码,同时仍然明显地表明流的结果取决于映射操作是否成功完成。这是它的样子:

    CompletableFuture<List<Class<?>>> classes =
            Stream.of("java.lang.String", "java.lang.Integer", "java.lang.Double")
                  .map(MonadUtils.applyOrDie(Class::forName))
                  .map(cfc -> cfc.thenApply(Class::getSuperclass))
                  .collect(MonadUtils.cfCollector(ArrayList::new,
                                                  List::add,
                                                  (List<Class<?>> l1, List<Class<?>> l2) -> { l1.addAll(l2); return l1; },
                                                  x -> x));
    classes.thenAccept(System.out::println)
           .exceptionally(t -> { System.out.println("unable to get class: " + t); return null; });

这将产生以下输出:

[class java.lang.Object, class java.lang.Number, class java.lang.Number]

applyOrDie方法接受一个抛出异常的函数,并将其转换为一个返回已经完成的CompletableFuture的函数——要么用原始函数的结果正常完成,要么用抛出的异常异常完成。

第二个映射操作说明您现在得到了一个Stream<CompletableFuture<T>>,而不仅仅是一个Stream<T>。如果上游操作成功,CompletableFuture只负责执行该操作。API可以显式地做到这一点,但相对来说并不痛苦。

直到您到达收集阶段。这就是我们需要一个非常重要的助手方法的地方。我们希望“提升”一个正常的收集操作(在本例中是toList())在CompletableFuture——cfCollector()中,我们可以使用一个供应商、累加器、组合器和完成器来实现这一点,而不需要知道关于CompletableFuture的任何事情。

助手方法可以在GitHub上我的MonadUtils类中找到,这仍然是一项正在进行的工作。

其他回答

你可以!

扩展@marcg的UtilException并在必要的地方添加抛出E:这样,编译器会要求你添加抛出子句,一切就像你可以在java 8的流上本机抛出检查异常一样。

说明:只需复制/粘贴LambdaExceptionUtil在您的IDE,然后使用它,如下面的LambdaExceptionUtilTest所示。

public final class LambdaExceptionUtil {

    @FunctionalInterface
    public interface Consumer_WithExceptions<T, E extends Exception> {
        void accept(T t) throws E;
    }

    @FunctionalInterface
    public interface Function_WithExceptions<T, R, E extends Exception> {
        R apply(T t) throws E;
    }

    /**
     * .forEach(rethrowConsumer(name -> System.out.println(Class.forName(name))));
     */
    public static <T, E extends Exception> Consumer<T> rethrowConsumer(Consumer_WithExceptions<T, E> consumer) throws E {
        return t -> {
            try {
                consumer.accept(t);
            } catch (Exception exception) {
                throwActualException(exception);
            }
        };
    }

    /**
     * .map(rethrowFunction(name -> Class.forName(name))) or .map(rethrowFunction(Class::forName))
     */
    public static <T, R, E extends Exception> Function<T, R> rethrowFunction(Function_WithExceptions<T, R, E> function) throws E  {
        return t -> {
            try {
                return function.apply(t);
            } catch (Exception exception) {
                throwActualException(exception);
                return null;
            }
        };
    }

    @SuppressWarnings("unchecked")
    private static <E extends Exception> void throwActualException(Exception exception) throws E {
        throw (E) exception;
    }

}

一些测试显示使用和行为:

public class LambdaExceptionUtilTest {

    @Test(expected = MyTestException.class)
    public void testConsumer() throws MyTestException {
        Stream.of((String)null).forEach(rethrowConsumer(s -> checkValue(s)));
    }

    private void checkValue(String value) throws MyTestException {
        if(value==null) {
            throw new MyTestException();
        }
    }

    private class MyTestException extends Exception { }

    @Test
    public void testConsumerRaisingExceptionInTheMiddle() {
        MyLongAccumulator accumulator = new MyLongAccumulator();
        try {
            Stream.of(2L, 3L, 4L, null, 5L).forEach(rethrowConsumer(s -> accumulator.add(s)));
            fail();
        } catch (MyTestException e) {
            assertEquals(9L, accumulator.acc);
        }
    }

    private class MyLongAccumulator {
        private long acc = 0;
        public void add(Long value) throws MyTestException {
            if(value==null) {
                throw new MyTestException();
            }
            acc += value;
        }
    }

    @Test
    public void testFunction() throws MyTestException {
        List<Integer> sizes = Stream.of("ciao", "hello").<Integer>map(rethrowFunction(s -> transform(s))).collect(toList());
        assertEquals(2, sizes.size());
        assertEquals(4, sizes.get(0).intValue());
        assertEquals(5, sizes.get(1).intValue());
    }

    private Integer transform(String value) throws MyTestException {
        if(value==null) {
            throw new MyTestException();
        }
        return value.length();
    }

    @Test(expected = MyTestException.class)
    public void testFunctionRaisingException() throws MyTestException {
        Stream.of("ciao", null, "hello").<Integer>map(rethrowFunction(s -> transform(s))).collect(toList());
    }

}

我写了一个扩展Stream API的库,以允许抛出受控异常。它使用了Brian Goetz的技巧。

您的代码将变成

public List<Class> getClasses() throws ClassNotFoundException {     
    Stream<String> classNames = 
        Stream.of("java.lang.Object", "java.lang.Integer", "java.lang.String");

    return ThrowingStream.of(classNames, ClassNotFoundException.class)
               .map(Class::forName)
               .collect(Collectors.toList());
}

这是原来问题的不同观点或解决方案。在这里,我展示了我们有一个选项来编写只处理有效值子集的代码,并有一个选项来检测和处理抛出异常时的情况。

    @Test
    public void getClasses() {

        String[] classNames = {"java.lang.Object", "java.lang.Integer", "java.lang.Foo"};
        List<Class> classes =
                Stream.of(classNames)
                        .map(className -> {
                            try {
                                return Class.forName(className);
                            } catch (ClassNotFoundException e) {
                                // log the error
                                return null;
                            }
                        })
                        .filter(c -> c != null)
                        .collect(Collectors.toList());

        if (classes.size() != classNames.length) {
            // add your error handling here if needed or process only the resulting list
            System.out.println("Did not process all class names");
        }

        classes.forEach(System.out::println);
    }

处理map操作抛出的受控异常的唯一内置方法是将它们封装在CompletableFuture中。(如果你不需要保留异常,一个Optional是一个更简单的选择。)这些类旨在允许您以函数的方式表示偶然操作。

需要几个重要的帮助器方法,但是您可以得到相对简洁的代码,同时仍然明显地表明流的结果取决于映射操作是否成功完成。这是它的样子:

    CompletableFuture<List<Class<?>>> classes =
            Stream.of("java.lang.String", "java.lang.Integer", "java.lang.Double")
                  .map(MonadUtils.applyOrDie(Class::forName))
                  .map(cfc -> cfc.thenApply(Class::getSuperclass))
                  .collect(MonadUtils.cfCollector(ArrayList::new,
                                                  List::add,
                                                  (List<Class<?>> l1, List<Class<?>> l2) -> { l1.addAll(l2); return l1; },
                                                  x -> x));
    classes.thenAccept(System.out::println)
           .exceptionally(t -> { System.out.println("unable to get class: " + t); return null; });

这将产生以下输出:

[class java.lang.Object, class java.lang.Number, class java.lang.Number]

applyOrDie方法接受一个抛出异常的函数,并将其转换为一个返回已经完成的CompletableFuture的函数——要么用原始函数的结果正常完成,要么用抛出的异常异常完成。

第二个映射操作说明您现在得到了一个Stream<CompletableFuture<T>>,而不仅仅是一个Stream<T>。如果上游操作成功,CompletableFuture只负责执行该操作。API可以显式地做到这一点,但相对来说并不痛苦。

直到您到达收集阶段。这就是我们需要一个非常重要的助手方法的地方。我们希望“提升”一个正常的收集操作(在本例中是toList())在CompletableFuture——cfCollector()中,我们可以使用一个供应商、累加器、组合器和完成器来实现这一点,而不需要知道关于CompletableFuture的任何事情。

助手方法可以在GitHub上我的MonadUtils类中找到,这仍然是一项正在进行的工作。

我认为这种方法是正确的:

public List<Class> getClasses() throws ClassNotFoundException {
    List<Class> classes;
    try {
        classes = Stream.of("java.lang.Object", "java.lang.Integer", "java.lang.String").map(className -> {
            try {
                return Class.forName(className);
            } catch (ClassNotFoundException e) {
                throw new UndeclaredThrowableException(e);
            }
        }).collect(Collectors.toList());
    } catch (UndeclaredThrowableException e) {
        if (e.getCause() instanceof ClassNotFoundException) {
            throw (ClassNotFoundException) e.getCause();
        } else {
            // this should never happen
            throw new IllegalStateException(e.getMessage(), e);
        }
    }
    return classes;
}

将检查过的异常包装在一个unclaredthrowableexception(这是该异常的用例)的Callable内部,并在外部将其展开。

是的,我觉得它很难看,我建议在这种情况下不要使用lambdas,而是退回到一个好的旧循环,除非您正在使用并行流,并且并行化带来了客观的好处,可以证明代码的不可读性是正确的。

正如许多人所指出的那样,有解决这种情况的解决方案,我希望其中一个解决方案能够出现在Java的未来版本中。