异常安全地返回 Autoclosable 对象

Question

当你想使用一些AutoClosable 对象时，你应该使用try-with-resources。好的。但是，如果我想编写返回AutoClosable 的方法怎么办？在您从某个地方创建或接收 AutoCloseable 对象后，您应该在出现异常时关闭它，如下所示：

    public static AutoCloseable methodReturningAutocloseable() {
        AutoCloseable autoCloseable = ... // create some AutoClosable
        try {
            ... // some work
        }
        catch (Throwable exception) {
            autoCloseable.close();
            throw exception;
        }
        return autoCloseable;
    }

如果你不写try/catch 块你会泄漏资源，autoCloseable 对象持有，以防// some work 行出现异常。 但是这个try/catch 是不够的，因为autoCloseable.close() 也可以抛出异常（按设计）。因此，上面的代码转换为

    public static AutoCloseable methodReturningAutocloseable() {
        AutoCloseable autoCloseable = ... // create some autoclosable
        try {
            ... // some work
        }
        catch (Throwable exception) {
            try {
                autoCloseable.close();
            }
            catch (Throwable exceptionInClose) {
                exception.addSuppressed(exceptionInClose);
                throw exception;
            }
            throw exception;
        }
        return autoCloseable;
    }

这是很多样板。有没有更好的方法在java中做到这一点？

Answer 1

有很多人接洽。

• 使用Execute Around idiom。重新设计接口以简化客户端实施并消除问题。
• 忽略问题。听起来很傻，但这通常是使用 I/O 流装饰器包装时发生的情况。
• 包装在代理 AutoCloseable 中并将其放入您的 try-with-resource 中。
• 写出等价的 try-with-resource 使用 try-catch 和 try-finally。 （我不会 - 讨厌。）
• 将修改后的 try-with-resource 写入库功能。此代码将成为 Execute Around 的客户端。
• 使用 try-catch 和 try-finally 编写老式的异常处理方式。

编辑：我想我会重新审视答案，添加一些示例代码来娱乐。

Execute Around 成语

简单且最佳的解决方案。不幸的是，Java 库并没有大量使用它（AccessController.doPrivileged 是一个很大的例外），并且没有很好地建立约定。与以往一样，没有支持特性的 Java 已检查异常使事情变得棘手。我们不能使用java.util.function，必须发明我们自己的功能接口。

// Like Consumer, but with an exception.
interface Use<R, EXC extends Exception> {
    void use(R resource) throws EXC;
}

public static void withThing(String name, Use<InputStream,IOException> use) throws IOException {
     try (InputStream in = new FileInputStream(name)) {
         use.use(in);
     }
}

漂亮而简单。无需担心客户端代码会弄乱资源处理，因为它不会这样做。不错。

修改后的 try-with-resource 作为库功能实现为 try-with-resource 中的代理 AutoCloseable

它会变得丑陋。我们需要将获取、释放和初始化作为 lambdas 传递。直接在此方法中创建资源会打开一个小窗口，其中意外异常会导致泄漏。

public static InputStream newThing(String name) throws IOException {
    return returnResource(
        () -> new FileInputStream(name),
        InputStream::close,
        in -> {
            int ignore = in.read(); // some work
        }
    );
}

returnResource 的一般实现如下所示。一个 hack，因为 try-with-resource 不支持这种事情并且 Java 库不能很好地支持检查的异常。注意仅限于一个异常（您可以使用未经检查的异常来表示没有检查的异常）。

interface Acquire<R, EXC extends Exception> {
    R acquire() throws EXC;
}
// Effectively the same as Use, but different.
interface Release<R, EXC extends Exception> {
    void release(R resource) throws EXC;
}

public static <R, EXC extends Exception> R returnResource(
    Acquire<R, EXC> acquire, Release<R, EXC> release, Use<R, EXC> initialize
) throws EXC {
    try (var adapter = new AutoCloseable() { // anonymous classes still define type
        private R resource = acquire.acquire();
        R get() {
            return resource;
        }
        void success() {
            resource = null;;
        }
        public void close() throws EXC {
           if (resource != null) {
               release.release(resource);
           }
        }
    }) {
        R resource = adapter.get();
        initialize.use(resource);
        adapter.success();
        return resource;
    }
}

如果我们将构造资源的参数与构造资源的参数分开，这可能会更清晰。

public static InputStream newThing(String name) throws IOException {
    return returnResource(
        name,
        FileInputStream::new,
        InputStream::close,
        in -> {
            int ignore = in.read(); // some work
        }
    );
}

// Like Function, but with a more descriptive name for a functional interface.
interface AcquireFrom<T, R, EXC extends Exception> {
    R acquire(T t) throws EXC;
}

public static <T, R, EXC extends Exception> R returnResource(
    T t, AcquireFrom<T, R, EXC> acquire, Release<R, EXC> release, Use<R, EXC> initialize
 ) throws EXC {
     return returnResource(() -> acquire.acquire(t), release, initialize);
 }

所以总而言之，以下事情是痛苦的：

• 转移资源所有权。保持本地化。
• java.util.function 不支持检查异常。
• Java 库不支持 Execute Around。
• AutoCloseable::close 声明它抛出 Exception 而不是该类型的类型参数。
• 没有总和类型的已检查异常。
• 一般的 Java 语言语法。