【转】软件工程师必知：Java代码常见的十种异常(1)

【转】程序员必知：Java代码常见的十种错误(1)

【IT168 技术】每一个程序员在编写代码的过程中都免不了出现错误或是小的失误，这些小的错误和失误往往使得程序员还得返工。那么，如何才能尽量避免这些错误的发生呢？笔者总结只有在日常的编写代码中总结出经验，在这篇文章中，笔者列出了10个Java编程中常见的错误，你可以把这些错误添加到你的代码审查的检查列表中，这样在经过代码审查后，你可以确信你的代码中不再存在这类错误了。

　　一、常见错误1：多次拷贝字符串

　　测试所不能发现的一个错误是生成不可变(immutable)对象的多份拷贝。不可变对象是不可改变的，因此不需要拷贝它。最常用的不可变对象是String。

　　如果你必须改变一个String对象的内容，你应该使用StringBuffer。下面的代码会正常工作：

#div_code img { border: 0px none; }　　String s = new String ("Text here");

?　　但是，这段代码性能差，而且没有必要这么复杂。你还可以用以下的方式来重写上面的代码：

#div_code img { border: 0px none; }　　String temp = "Text here";
　　String s = new String (temp);

?　　但是这段代码包含额外的String，并非完全必要。更好的代码为：

#div_code img { border: 0px none; }　　String s = "Text here";

?　　二、常见错误2：没有克隆(clone)返回的对象

　　封装(encapsulation)是面向对象编程的重要概念。不幸的是，Java为不小心打破封装提供了方便——Java允许返回私有数据的引用(reference)。下面的代码揭示了这一点：

#div_code img { border: 0px none; }　　import java.awt.Dimension;
　　/** *//***Example class.The x and y values should never*be negative.*/
　　public class Example...{
　　private Dimension d = new Dimension (0, 0);
　　public Example ()...{ }
　　/** *//*** Set height and width. Both height and width must be nonnegative * or an exception is thrown.*/
　　public synchronized void setValues (int height,int width) throws IllegalArgumentException...{
　　if (height <0 || width <0)
　　throw new IllegalArgumentException();
　　d.height = height;
　　d.width = width;
　　}
　　public synchronized Dimension getValues()...{
　　// Ooops! Breaks encapsulation
　　return d;
　　}
　　}

?　　Example类保证了它所存储的height和width值永远非负数，试图使用setValues()方法来设置负值会触发异常。不幸的是，由于getValues()返回d的引用，而不是d的拷贝，你可以编写如下的破坏性代码：

#div_code img { border: 0px none; }　　Example ex = new Example();
　　Dimension d = ex.getValues();
　　d.height = -5;
　　d.width = -10;

?　　现在，Example对象拥有负值了!如果getValues() 的调用者永远也不设置返回的Dimension对象的width 和height值，那么仅凭测试是不可能检测到这类的错误。

　　不幸的是，随着时间的推移，客户代码可能会改变返回的Dimension对象的值，这个时候，追寻错误的根源是件枯燥且费时的事情，尤其是在多线程环境中。

　　更好的方式是让getValues()返回拷贝：

#div_code img { border: 0px none; }　　public synchronized Dimension getValues()...{
　　return new Dimension (d.x, d.y);
　　}

?　　现在，Example对象的内部状态就安全了。调用者可以根据需要改变它所得到的拷贝的状态，但是要修改Example对象的内部状态，必须通过setValues()才可以。

　　三、常见错误3：不必要的克隆

　　我们现在知道了get方法应该返回内部数据对象的拷贝，而不是引用。但是，事情没有绝对：

#div_code img { border: 0px none; }　　/** *//*** Example class.The value should never * be negative.*/
　　public class Example...{
　　private Integer i = new Integer (0);
　　public Example ()...{ }
　　/** *//*** Set x. x must be nonnegative* or an exception will be thrown*/
　　public synchronized void setValues (int x) throws IllegalArgumentException...{
　　if (x <0)
　　throw new IllegalArgumentException();
　　i = new Integer (x);
　　}
　　public synchronized Integer getValue()...{
　　// We can’t clone Integers so we makea copy this way.
　　return new Integer (i.intValue());
　　}
　　}

?　　这段代码是安全的，但是就象在错误1#那样，又作了多余的工作。Integer对象，就象String对象那样，一旦被创建就是不可变的。因此，返回内部Integer对象，而不是它的拷贝，也是安全的。

　　方法getValue()应该被写为：

#div_code img { border: 0px none; }　　public synchronized Integer getValue()...{
　　// ’i’ is immutable, so it is safe to return it instead of a copy.
　　return i;
　　}

?　　Java程序比C++程序包含更多的不可变对象。JDK 所提供的若干不可变类包括：

#div_code img { border: 0px none; }　　·Boolean
　　·Byte
　　·Character
　　·Class
　　·Double
　　·Float
　　·Integer
　　·Long
　　·Short
　　·String
　　·大部分的Exception的子类

四、常见错误4：自编代码来拷贝数组

　　Java允许你克隆数组，但是开发者通常会错误地编写如下的代码，问题在于如下的循环用三行做的事情，如果采用Object的clone方法用一行就可以完成：

#div_code img { border: 0px none; }　　public class Example...{
　　private int[] copy;
　　/** *//*** Save a copy of ’data’. ’data’ cannot be null.*/
　　public void saveCopy (int[] data)...{
　　copy = new int[data.length];
　　for (int i = 0; i
　　copy[i] = data[i];
　　}
　　}

?　　这段代码是正确的，但却不必要地复杂。saveCopy()的一个更好的实现是：

#div_code img { border: 0px none; }　　void saveCopy (int[] data)...{
　　try...{
　　copy = (int[])data.clone();
　　}catch (CloneNotSupportedException e)...{
　　// Can’t get here.
　　}
　　}

?　　如果你经常克隆数组，编写如下的一个工具方法会是个好主意：

#div_code img { border: 0px none; }　　static int[] cloneArray (int[] data)...{
　　try...{
　　return(int[])data.clone();
　　}catch(CloneNotSupportedException e)...{
　　// Can’t get here.
　　}
　　}

?　　这样的话，我们的saveCopy看起来就更简洁了：

#div_code img { border: 0px none; }　　void saveCopy (int[] data)...{
　　copy = cloneArray ( data);
　　}

?　　五、常见错误5：拷贝错误的数据

　　有时候程序员知道必须返回一个拷贝，但是却不小心拷贝了错误的数据。由于仅仅做了部分的数据拷贝工作，下面的代码与程序员的意图有偏差：

#div_code img { border: 0px none; }　　import java.awt.Dimension;
　　/** *//*** Example class. The height and width values should never * be
　　negative. */
　　public class Example...{
　　static final public int TOTAL_VALUES = 10;
　　private Dimension[] d = new Dimension[TOTAL_VALUES];
　　public Example ()...{ }
　　/** *//*** Set height and width. Both height and width must be nonnegative * or an exception will be thrown. */
　　public synchronized void setValues (int index, int height, int width) throws IllegalArgumentException...{
　　if (height <0 || width <0)
　　throw new IllegalArgumentException();
　　if (d[index] == null)
　　d[index] = new Dimension();
　　d[index].height = height;
　　d[index].width = width;
　　}
　　public synchronized Dimension[] getValues()
　　throws CloneNotSupportedException...{
　　return (Dimension[])d.clone();
　　}
　　}

?　　这儿的问题在于getValues()方法仅仅克隆了数组，而没有克隆数组中包含的Dimension对象，因此，虽然调用者无法改变内部的数组使其元素指向不同的Dimension对象，但是调用者却可以改变内部的数组元素(也就是Dimension对象)的内容。方法getValues()的更好版本为：

#div_code img { border: 0px none; }　　public synchronized Dimension[] getValues() throws CloneNotSupportedException...{
　　Dimension[] copy = (Dimension[])d.clone();
　　for (int i = 0; i
　　// NOTE: Dimension isn’t cloneable.
　　if (d != null)
　　copy[i] = new Dimension (d[i].height, d[i].width);
　　}
　　return copy;
　　}

?　　在克隆原子类型数据的多维数组的时候，也会犯类似的错误。原子类型包括int,float等。简单的克隆int型的一维数组是正确的，如下所示：

#div_code img { border: 0px none; }　　public void store (int[] data) throws CloneNotSupportedException...{
　　this.data = (int[])data.clone();
　　// OK
　　}

?　　拷贝int型的二维数组更复杂些。Java没有int型的二维数组，因此一个int型的二维数组实际上是一个这样的一维数组：它的类型为int[]。简单的克隆int[][]型的数组会犯与上面例子中getValues()方法第一版本同样的错误，因此应该避免这么做。下面的例子演示了在克隆int型二维数组时错误的和正确的做法：

#div_code img { border: 0px none; }　　public void wrongStore (int[][] data) throws CloneNotSupportedException...{
　　this.data = (int[][])data.clone(); // Not OK!
　　}
　　public void rightStore (int[][] data)...{
　　// OK!
　　this.data = (int[][])data.clone();
　　for (int i = 0; i
　　if (data != null)
　　this.data[i] = (int[])data[i].clone();
　　}
　　}

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