面试题：Java 流阻塞与非阻塞切换场景下异常处理的优化策略

Question

假设你的应用程序需要在阻塞I/O和非阻塞I/O之间动态切换，例如根据系统负载或网络状况。在这种复杂场景下，不同的I/O模式有不同的异常类型和处理方式，如阻塞I/O的`InterruptedIOException`和非阻塞I/O的`AsynchronousCloseException`等。请详细说明你会如何设计一个统一的异常处理框架，以优化整个系统的异常处理逻辑，提高系统的容错性和可维护性，并给出核心设计思路和关键代码片段。

Answer 1

核心设计思路

1. 抽象异常处理类：创建一个抽象的异常处理类，定义处理异常的通用接口方法，不同I/O模式的异常处理类继承该抽象类。
2. 异常类型映射：建立一个映射表，将不同I/O模式下的异常类型映射到对应的处理类。
3. 动态切换：根据系统负载或网络状况，动态选择合适的I/O模式及其对应的异常处理类。

关键代码片段

1. 抽象异常处理类

abstract class IOExceptionHandler {
    public abstract void handleIOException(Exception e);
}

2. 阻塞I/O异常处理类

class BlockingIOExceptionHandler extends IOExceptionHandler {
    @Override
    public void handleIOException(Exception e) {
        if (e instanceof InterruptedIOException) {
            // 处理InterruptedIOException异常逻辑
            System.out.println("Handling InterruptedIOException in blocking I/O");
        } else {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

3. 非阻塞I/O异常处理类

class NonBlockingIOExceptionHandler extends IOExceptionHandler {
    @Override
    public void handleIOException(Exception e) {
        if (e instanceof AsynchronousCloseException) {
            // 处理AsynchronousCloseException异常逻辑
            System.out.println("Handling AsynchronousCloseException in non - blocking I/O");
        } else {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

4. 异常类型映射及动态切换

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

class ExceptionHandlingFramework {
    private static final Map<Class<? extends Exception>, IOExceptionHandler> exceptionHandlerMap = new HashMap<>();

    static {
        exceptionHandlerMap.put(InterruptedIOException.class, new BlockingIOExceptionHandler());
        exceptionHandlerMap.put(AsynchronousCloseException.class, new NonBlockingIOExceptionHandler());
    }

    public static void handleException(Exception e) {
        IOExceptionHandler handler = exceptionHandlerMap.get(e.getClass());
        if (handler != null) {
            handler.handleIOException(e);
        } else {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在实际应用中，可以在I/O操作的代码块中捕获异常并调用ExceptionHandlingFramework.handleException(e)进行处理。例如：

try {
    // 阻塞I/O操作
} catch (InterruptedIOException e) {
    ExceptionHandlingFramework.handleException(e);
} catch (Exception e) {
    ExceptionHandlingFramework.handleException(e);
}

try {
    // 非阻塞I/O操作
} catch (AsynchronousCloseException e) {
    ExceptionHandlingFramework.handleException(e);
} catch (Exception e) {
    ExceptionHandlingFramework.handleException(e);
}