怎么又出错了？盘点java中最容易出现的错误。

Posted 2020-11-23

现如今，java已经广泛应用各种软件开发领域。基于面向对象的设计，java屏蔽了诸如C，C++等语言的一些复杂性，提供了垃圾回收机制，平台无关的虚拟机技术，Java创造了一种前所未有的开发方式。所以，java对比其他程序语言更加受欢迎。因此，Java中的异常也是随时发生，下面我就列出了我认为的Java开发最容易出现的10个错误。

1、重复造轮子
一个明显的错误就是Java程序员习惯性的忽略已经存在的大量的库。在你决定造一个轮子之间，我建议你试着先搜一下是否有已经存在库。例如日志方面，有logback，新log4j，网络方面，有Netty或者Akka。有一些库，已经逐步变成了标准，比如Java8中加入的Joda-Time。
下面讲述的是我上一个项目中的个人经历。有一部分用于html转义的代码是一个开发自己完成的。这个代码正常工作了多年，但是又一次遇到了一个用户输入，代码陷入了死循环。这个用户发现应用没有反应，又重新输入了一遍，服务器因为这个死循环挂了。如果这个开发使用已有的HTML转义工具，比如Google Guava项目提供的HtmlEscaper，这个严重的问题可能就不会出现。并且现在市面上流行的大部分的开源库，背后都有团队和社区在支持，类似这样的错误，都能够及时的被修复。
2、在Switch-Case中错误的使用break
这是一个很尴尬的问题，但是仍然在实际开发中经常出现。瀑布特性在switch语句中有时会非常有用，但是必要的break关键字的缺失，有时会带来灾难性的后果。比如在下面的代码中，如果在case 0中忘记放一个break关键字，代码会继续向下执行，就会在Zero之后再输出一个One：
public static void switchCasePrimer() {
int caseIndex = 0;
switch (caseIndex) {
case 0:
System.out.println("Zero");
case 1:
System.out.println("One");
break;
case 2:
System.out.println("Two");
break;
default:
System.out.println("Default");
}
}

最好的解决办法是使用多态，并把不同的处理代码放到子类中。当然，类似这样的错误，也可以通过类似FindBugs或者PMD这样的工具检查出来。
3、忘记释放资源
一旦打开一个文件，或者建立一个网络连接，一个非常重要的习惯是记得关闭资源。并且一定记得，如果在使用类似这样的资源过程中出现了错误，在异常处理中，也需要做对应的关闭操作。可能有人会说，FileInputStream对象在GC的时候，Java终结器(finalizer)会自动调用其close()方法，但是我们知道，我们无法预知GC在什么时候开始，所以我们无法预知在执行GC之前，会有多少资源无法及时关闭。为了避免这种情况，Java7推出的try-with-resources语法，是值得每个开发使用的。
private static void printFileJava7() throws IOException {
try(FileInputStream input = new FileInputStream("file.txt")) {
int data = input.read();
while(data != -1){
System.out.print((char) data);
data = input.read();
}
}
}

try-with-resources语法适用于所有实现了AutoClosable接口的类。它能保证每一个资源及时的关闭。
4、内存泄露
Java使用自动内存管理，所以大部分时间，我们都不会去关心内存的分配和释放，但是，这并不意味着Java开发人员需要忽略内存。在Java应用中，内存的问题也经常出现。我们知道，对象如果没有被引用了，这个对象就会被释放，但是并不意味着，就不会出现内存泄露的问题。在Java中，造成内存泄露的原因有很多，但最容易出现的情况就是对象引用无法释放，因为GC在回收堆内存的时候，如果一个对象仍然被其他对象引用，这个对象空间是不会被回收的，举个例子，如果在类中，有一个静态字段引用到一个集合，假如我们没有手动的在使用完成这个集合之后，将他设置为null，那么这个集合及这个集合中的对象，是永远不会被回收的，因为类静态字段是不会被GC的。
比如还有一种造成内存泄露的原因，就是一组对象互相引用对方，就是我们经常说的循环引用，因为循环引用，所以GC不能确定这些互相引用的对象是否还有继续存活的必要。还有一种情况，就是使用JNI时的非堆内存泄露。
一个典型的内存泄露例子：
final ScheduledExecutorService scheduledExecutorService = Executors.newScheduledThreadPool(1);final Deque numbers = new LinkedBlockingDeque<>();final BigDecimal divisor = new BigDecimal(51);

scheduledExecutorService.scheduleAtFixedRate(() -> {
BigDecimal number = numbers.peekLast();
if (number != null && number.remainder(divisor).byteValue() == 0) {
System.out.println("Number: " + number);
System.out.println("Deque size: " + numbers.size());
}
}, 10, 10, TimeUnit.MILLISECONDS);

scheduledExecutorService.scheduleAtFixedRate(() -> {
    numbers.add(new BigDecimal(System.currentTimeMillis()));
}, 10, 10, TimeUnit.MILLISECONDS);

try {
scheduledExecutorService.awaitTermination(1, TimeUnit.DAYS);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}

在上面的例子中，我们创建了两个定时任务。第一个定时任务，从deque中获取了最后的一个数字”numbers”并判断，如果这个数字能被51整除，则打印该数字和deque的大小。第二个定时任务，不断的向deque中添加数据。两个任务都间隔10ms执行。如果这个代码执行，你会发现，deque的大小会持续的增加，直到deque中的数据占满整个堆空间。为了阻止这种情况的发生，我们可以使用pollLast方法来代替peekLast方法，因为pollLast方法会在拿到最后一个元素之后，把这个元素从deque中移除。
5、过度产生垃圾数据
过度产生垃圾数据的意思，是程序运行中大量产生短声明周期的对象。这回导致GC频繁的执行，从内存中回收空间，GC的执行是需要完成堆扫描的，这对系统的性能影响是非常大的。下面是一个小例子：
String oneMillionHello = "";for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
oneMillionHello = oneMillionHello + "Hello!";
}
System.out.println(oneMillionHello.substring(0, 6));

在Java中，字符串是不可变的，所以每一次循环都会创建一个新的字符串对象。为了改进这种代码，我们可以使用StringBuilder来代替：
StringBuilder oneMillionHelloSB = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
oneMillionHelloSB.append("Hello!");
}
System.out.println(oneMillionHelloSB.toString().substring(0, 6));

第二个版本的代码，在执行的时候会提高不少的性能。

可能这些问题在大家的编程过程中经常出现，但是却没有总结起来，它们其实都是很重要的。将这些问题全部解决，对你的编程能力的提升一定是显而易见的。接下来，我们会继续总结出大家容易出现的其他问题，助你成为java大神。