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《Java核心技术》笔记:第7章 异常、断言和日志

1. 异常

  1. (P 280)异常处理需要考虑的问题:

    • 用户输入错误
    • 设备错误
    • 物理限制
    • 代码错误
  2. (P 280)传统的处理错误的方法是:返回一个特殊的错误码,常见的是返回-1或者null引用

  3. (P 280)在Java中,方法出现错误时,它会立即退出,不返回任何值,而是抛出一个封装了错误信息的对象

  4. (P 280)Java中所有的异常都是由Throwable继承而来,它下面又分解为两个分支:ErrorException

    • Error:描述了Java运行时系统的内部错误资源耗尽错误(对于处理这种错误,你几乎无能为力
    • Exception:又分解为两个分支:RuntimeException(由编程错误导致,如果出现该异常,那一定是你的问题)和其他异常(诸如IO错误这类问题)
      • 派生于RuntimeException的异常:
        • 错误的强制类型转换
        • 数组访问越界
        • 访问null指针
      • 不是派生于RuntimeException的异常:
        • 试图超越文件末尾继续读取数据
        • 试图打开一个不存在的文件
        • 试图根据特定的字符串查找Class对象,而这个字符串表示的类并不存在
    graph TD Throwable[Throwable]-->Error[Error] Throwable[Throwable]-->Exception[Exception] Error[Error]-->OtherError1[...] Error[Error]-->OtherError2[...] Error[Error]-->OtherError3[...] Exception[Exception]-->RuntimeException[RuntimeException] Exception[Exception]-->IOException[IOException] Exception[Exception]-->OtherException[...] IOException[IOException]-->OtherIOException1[...] IOException[IOException]-->OtherIOException2[...] IOException[IOException]-->OtherIOException3[...] RuntimeException[RuntimeException]-->OtherRuntimeException1[...] RuntimeException[RuntimeException]-->OtherRuntimeException2[...] RuntimeException[RuntimeException]-->OtherRuntimeException3[...]
  5. (P 281)派生于ErrorRuntimeException的所有异常称为非检查型异常,所有其他异常称为检查型异常

  6. (P 282)如果没有处理器捕获异常对象,那么当前执行的线程就会终止

  7. (P 283)必须在方法的首部列出所有检查型异常类型,但是不需要声明从Error继承的异常,也不应该声明从RuntimeException继承的那些非检查型异常

  8. (P 283)如果在子类中覆盖了超类的一个方法,子类方法中声明的检查型异常不能比超类方法中声明的异常更通用(子类方法可以抛出更特定的异常,或者根本不抛出任何异常)。如果超类方法没有抛出任何检查型异常,子类也不能抛出任何检查型异常

  9. (P 288)同一个catch子句中可以捕获多个异常类型,如果一些异常的处理逻辑是一样的,就可以合并catch子句。只有当捕获的异常类型彼此之间不存在子类关系时才需要这个特性

    try {
        ...
    } catch (FileNotFoundException | UnknownHostException e) {
        ...
    } catch (IOException e) {
        ...
    }
    
  10. (P 289)可以在catch子句中抛出一个异常,此时,可以把原始异常设置为新异常的“原因”

    try {
        ...
    } catch (SQLException original) {
        var e = new ServletException("database error");
        e.initCause(original);
        throw e;
    }
    

    捕获异常时,获取原始异常

    Throwable original = caughtException.getCause();
    
  11. (P 292)一种推荐的异常捕获写法:内层try语句块只有一个职责,就是确保释放资源外层try语句块也只有一个职责,就是确保报告出现的错误

    try {
        try {
            ...
        } finally {
            // 释放资源
        }
    } catch (Exception e) {
        // 报告错误
    }
    
  12. (P 293)Java 7中,对于实现了AutoCloseable接口的类,可以使用带资源的try语句(try-with-resources):

    try (Resources res = ...) {
        // Work with res
        ...
    }
    

    Java 9中,可以在try首部中提供之前声明的事实最终变量(effectively final variable):

    try (res) {
        // Work with res
        ...
    } // res.close() called here
    
  13. (P 294)在try-with-resources语句中,如果try块抛出一个异常,而且close方法也抛出一个异常,则原来的异常会重新抛出,而close方法抛出的异常会“被抑制”(可以通过getSuppressed方法得到这些被抑制的异常)

  14. (P 294)可以通过StackWalker类处理堆栈轨迹

    var walker = StackWalker.getInstance();
    walker.forEach(frame -> ...); // 例如:walker.forEach(System.out::println);
    
  15. (P 298)使用异常的一些技巧:

    • 异常处理不能代替简单的测试(捕获处理异常的成本很高,只在异常情况下使用异常
    • 不要过分的细化异常(有必要将整个任务包在一个try语句块中,将正常处理与错误处理分开
    • 充分利用异常层次结构
    • 不要压制异常(异常非常重要时,应该适当地进行处理)
    • 在检测错误时,“苛刻”要比放任更好
    • 不要羞于传递异常(最好继续传递异常,而不是自己捕获)

2. 断言

  1. (P 301)Java中引入了关键字assert,其有如下两种形式:

    assert condition;
    assert condition : expression;
    

    这两个语句都会计算条件,如果结果为false,则抛出一个AssertionError异常。在第二个语句中,表达式将传入AssertionError对象的构造器,并转换为一个消息字符串

  2. (P 301)默认情况下,断言是禁用的,可以使用-enableassertions或者-ea选项启用断言:

    java -enableassertions MyApp
    

    禁用断言可以使用-disableassertions-da

  3. (P 302)断言只应该用于在测试阶段确定程序内部错误的位置

3. 日志

  1. (P 305)基本日志的使用:

    • 生成简单的日志记录

      Logger.getGlobal().info("hello world!");
      
    • 取消所有日志

      Logger.getGlobal().setLevel(Level.OFF);
      
  2. (P 305)高级日志的使用:

    • 创建或获取日志记录器

      private static final Logger myLogger = Logger.getLogger("className"); // className是全限定类名
      
    • 设置日志级别

      logger.setLevel(Level.FINE); // FINE以及更高级别的日志都会被记录
      
    • 记录日志

      // 调用相应级别的日志记录方法
      logger.warning(message);
      logger.fine(message);
      

      // 使用log方法并指定级别 logger.log(Level.FINE, message);

      // 跟踪执行流的方法 logger.entering("className", "methodName", new Object[]{ params... }); logger.exiting("className", "methodName", result);

      // 在日志记录中包含异常的描述 logger.throwing("className", "methodName", exception); logger.log(Level.WARNING, message, exception);

  3. (P 305)7个日志级别:

    • SEVERE
    • WARNING
    • INFO
    • CONFIG
    • FINE
    • FINER
    • FINEST
  4. (P 307)可以通过配置文件修改日志系统的各个属性,默认情况下,配置文件位于:

    conf/logging.properties
    

    指定特定位置的配置文件:

    java -Djava.util.logging.config.file=configFile MainClass
    

    指定日志记录器的日志级别:在日志记录器名后面追加后缀.level,例如

    com.mycompany.myapp.level=FINE
    
  5. (P 313)日志技巧

    • 对一个简单的应用,选择一个日志记录器,可以把日志记录器命名为与主应用包一样的名字
    • 默认的日志配置会把级别等于或高于INFO的所有消息记录到控制台,用户可以覆盖这个默认配置,最好在你的应用中安装一个更合适的默认配置
    • 所有级别为INFO、WARNING和SEVERE的消息都将显示到控制台上
      • 只将对程序用户有意义的消息设置为以上这几个级别
      • 程序员想要的日志消息设定为FINE级别是一个很好的选择
  6. (P 321)调试技巧

    • 打印或日志记录变量的值

    • 在每一个类中放置一个单独的main方法,以便独立地测试类

    • 使用JUnit

    • 日志代理,它是一个子类的对象,可以截获方法调用,记录日志,然后调用超类中的方法

      var generator = new Random() {
          public double nextDouble() {
              double result = super.nextDouble();
              Logger.getGlobal().info("nextDouble: " + result);
              return result;
          }
      }
      
    • 利用Throwable类的printStackTrace方法,可以从任意的异常对象获得堆栈轨迹

    • 一般来说,堆栈轨迹显示在System.err上。如果想要记录或显示堆栈轨迹,可以将它捕获到一个字符串中

      var out = new StringWriter();
      new Throwable().printStackTrace(new PrintWriter(out));
      String description = out.toString();
      
    • 通常,将程序错误记入一个文件会很有用:

      java MyProgram > errors.txt        # 错误,错误被发送到System.err而不是System.out
      java MyProgram 2> errors.txt       # 正确,只输出System.err
      java MyProgram 1> errors.txt 2>&1  # 同时捕获System.out和System.err
      
    • 将未捕获的异常的堆栈轨迹记录到一个文件中,而不是直接输出到System.err,可以使用静态方法Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler改变未捕获异常的处理器

      Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler(
          new Thread.UncaughtExceptionHandler() {
              public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {
                  // save information in log file
              }
          }
      )
      
    • 要想观察类的加载过程,启动Java虚拟机时可以使用-verbose标志

    • -Xlint选项告诉编译器找出常见的代码问题

      javac -Xlint sourceFiles
      
    • Java虚拟机增加了对Java应用程序的监控和管理支持,允许在虚拟机中安装代理来跟踪内存消耗、线程使用、类加载等情况。jconsole工具可以显示有关虚拟机性能的统计结果

    • Java任务控制器:一个专业级性能分析和诊断工具

本文转载自博客园,原文链接:https://www.cnblogs.com/qinjinyu/p/13182308.html

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