第11章 异常，断言，日志，调试
- 处理错误
- 捕获异常
- 使用异常机制的技巧
- 使用断言
- 日志
- 测试技巧
- GUI程序排错技巧
- 使用调试器
11.1 处理错误
11.1.1异常分类
- 都继承自Throwable类
-
分成Error和Exception
-
Error类
描述了Java运行时系统的内部错误和资源耗尽错误。应用程序不应该抛出此种类型的错误。如果出现了这样的内部错误，除了通告给用户，并尽力使程序安全地终止外，再也无能为力
-
Exception层次结构：最需关注的
-
RuntimeException 程序错误导致的异常
- 错误的类型转换
- 数组访问越界
- 访问空指针
-
不是派生于RuntimeException 由于像I/O错误，程序本身没有问题导致的异常
- 试图在文件尾部读取后面数据
- 试图打开一个不存在的文件
- 试图根据给定的字符串查找Class对象，而那个字符串表示的类不存在
-
-
java语言规范 派生于 Error类或RuntimeException类的所有异常称为未检查（unchecked)异常，所有其他异常称为已检查（checked)异常。
11.1.2 声明已检查异常
-
以下四种情况自己编写方法时，需要抛出异常
- 调用一个抛出checked异常的方法，例如，FileInputStream构造器
- 程序运行发现错误，并且利用throw语句抛出一个checked异常
- Java虚拟机和运行时库出现的内部错误
-
对于可能被他人使用的Java方法，更具异常规范（exception specification),在方法的首部声明这个方法可能抛出异常，如果有多个用逗号隔开
class MyAnimation
{
...
public Image loadImage(String s) throws IOException FileNotFoundException
{
...
}
} 关于子类覆盖超类的方法那一块没看懂
11.1.3 如何抛出异常
- 找到一个合适的异常类
- 在方法声明
- 创建这个类的一个对象
-
将对象抛出
String readData(Scanner in) thros EOFException
{
...
while(...)
{
if(!in.hasNext())
{
if(n<len)
throw new EOFException();
}
}
...
return S;
} //还能含有一个字符串参数的构造器 String girpe="Content-length " +len +",Recived" + n ;
throw new EOFException(girpe);
11.1.4 创建异常类
创建一个派生于Exception的类 ，或者派生于Exception子类的类。
-
一般需要定义两个构造器，一个是默认的，另一个是带有详细描述信息的构造器（超类Throwable的toString方法将会打印这些详细信息)
class FileFormatException extends IOException
{
public FileFormatException() {}
public FileFormatException(String gripe)
{
super(gripe);
}
} -
String getMessage()能获得Throwable对象详细描述信息，即构造时丢进去的String。
11.2 捕获异常
- 如果异常没有被捕获，程序将会停止运行
-
如果想捕获异常，以下是最简单的try/catch 语句块
try
{
code
more code
more code
}
catch (ExceptionType e)
{
handler for this type
} -
如果try语句块中的任何代码抛出了在catch子句中说明的异常，那么
- 跳过剩下的try 语句
- 将执行catch子句中的处理器代码
-
以下是个简单的例子
public void read(String filename)
{
try
{
InputStrem in = new FileInputStream(filename);
int b;
while((b!=in.read())!=-1)
{
process input;
}
}
catch (IOException exception)
{
exception.printStackTrace();
} }
对于以上代码
通常最好的选择是什么都不做，而是将异常传递给调用者。如果read方法出现了错误，就让read方法的调用者去操心！如果采用这种处理方式，就必须声明这个方法可能会抛出一个IOException
public void read(String filename) throws IOException
{
InputStrem in = new FileInputStream(filename);
int b;
while((b!=in.read())!=-1)
{
process input;
}
}
- 不允许子类覆盖超类的方法中throws说明符超过超类所列出的异常范围，如果有不属于的，不能throws掉，只能自己捕获处理
11.2.1 捕获多个异常
-
基本语句
try
{ }
catch (FileNotFoundException e)
{ }
catch (UnknownHostException e)
{ }
catch (IOException e)
{ } -
如果需要获得详细信息
e.getMessage() //详细错误信息 e.getClass().getName() //异常对象的实际类型 -
如果处理方式一样 合并catch语句
try
{
code..
}
catch (FileNotFoundException | UnknownHostException e)
{ }
11.2.2 再次抛出异常或异常链
-
捕获异常再次抛出的基本方法
try
{
access the database
}
catch (SQLException e)
{
throw new ServletException("database error: "+e.getMessage());
} -
还有一种能不丢失原始异常的方法
try
{
access the database
}
catch (SQLException e)
{
Throwable se=new ServletException("database error");
se.initCause(e);
throw se;
}当捕获异常时，可以用以下语句重新得到原始异常：
Throwable e = se.getCause();书上强烈建议这种包装方式，不丢失原异常的细节。
-
有时只是记录异常
try
{
access the database
}
catch (SQLException e)
{
logger.log(level,message,e);
throw e;
}
11.2.3 finaly子句
-
基本语法
try
{
}
catch(Exception e)
{
}
finally
{
in.close();
} 无论try中抛出异常，还是catch中抛出异常，总而言之finall总会执行
-
强烈使用try/catch 和 try/finally语句块单独，而不是基本语法的用法。如下：
InputStream in= ... ;
try
{
try
{
code that might throw exceptions
}
finally
{
in.close();
}
}
catch(IOException e)
{
show error message
}内层的try只有一个职责，确认关闭输入流。外层的try 用来确保报告出现的错误。
注意：当
finally和catch包含return语句，会执行finally的return。注意：
finally也可能抛出异常，而导致本来要catch抛出的异常被覆盖
11.2.4 带资源的try语句
-
假如资源实现了
AutoCloseable/Closeable接口的类。可以利用带资源的try语句try(Resource res=...)
{
work with res
} -
try 退出时，会自动调用res.close()。下面给出一个典型的例子。
try (Scanner in=new Scanner(new FileInputStream("/usr/share/dict/words")))
{
while (in.hasNext())
System.out.println(in.next());
} -
还能指定多个资源，例如：
try (Scanner in = new Scanner(new FileInputStream("/usr/share/dict/words")),
PrintWriter out=new PrintWriter("out.txt"))
{
while(in.hasNext())
out.println(in.next().toUpperCase());
} 如果
.close()也抛出了异常，但是不会覆盖原来该抛出的异常，而是被抑制，如果你想知道这些被抑制的异常，可以通过getSuppressed方法。
11.2.5 分析堆栈跟踪元素
堆栈跟踪（
stack trace）是一个方法调用过程的列表。-
比较灵活的方式是使用
getStackTrace()。它会得到StackTraceElement对象的一个数组。
例如：Throwable t = new Throwable();
StackTraceElement[] frames = t.getStackTrace();
for(StackTraceElement f : frames)
System.out.println(f);
输出
factorial(4):
StackTraceTest.factorial(StackTraceTest.java:8)
StackTraceTest.factorial(StackTraceTest.java:14)
StackTraceTest.factorial(StackTraceTest.java:14)
StackTraceTest.factorial(StackTraceTest.java:14)
StackTraceTest.factorial(StackTraceTest.java:14)
StackTraceTest.factorial(StackTrcaceTest.java:14)
StackTraceTest.main(StackTraceTest.java:23)能获得文件名，类名，当前执行的代码行号
-
静态的Thread.getAllStackTrace方法，获得所有线程的堆栈跟踪。下面是例子
Map<Thread,StackTraceElement[]> map=Thread.getAllStackTraces();
for(Thread t : map.keySet())
{
StackTraceElement[] frames=map.get(t);
for(StackTraceElement f : frames)
System.out.println(f);
}
11.3 使用异常机制的技巧
- 异常不能代替简单的测试
- 不要过分细化异常
- 利用异常层次结构
- 不要羞于传递异常，有时候你是类设计者，应该由使用者决定对异常怎么样
11.4 使用断言
-
assert关键字有两个表达形式
assert 条件；
//为false ,抛出一个AssertionError异常
assert 条件：表达式;
//表达式传入异常作为一个消息字符串。
11.4.1 启用或者禁用断言
- -ea或 -enableassertions启用，默认是禁用
- 也能启动部分包的断言，也能金庸部分包的断言
11.4.2 使用断言完成参数检查
- 断言失败是致命的，不可恢复的错误。
- 断言检查只用于开发和测试阶段。
- 断言是一种测试和调试阶段所使用的战术性工具，而日志记录是一种在程序的整个生命周期都可以使用的策略工具。
11.5 记录日志
11.5.1 基本日志
-
日志系统管理着一个名为Logger.global的默认日志记录器，可以用System.out替换它，并通过info方法记录日志信息
Logger.getGlobal().info("File->Open menu item selected");
//print
//三月 15, 2016 7:33:25 下午 log main
//信息: File->Open menu item selected自动包含了时间，调用的类名和方法。
Logger.gelGlobal().setLevel(Level.OFF)来取消所有日志
11.5.2 高级日志
-
调用getLogger方法可以创建或检索记录器
Logger myLogger= Logger.getLogger("log.zhouyong"); 如果对日志设置了日志级别，那么它的子记录器也会继承这个属性
-
有一下7个日志记录器级别
- SEVERE
- WARNING
- INFO
- CONFIG
- FINE
- FINER
- FINEST
在默认情况，只记录前三个级别，也可以设置其他级别。例如:
logger.setLevel(Level.FINE)现在，FINE和更高级别的记录都可以记录下来
另外可以使用Level.ALL 开启所有 Level.OFF 关闭所有
-
有以下几种记录方式
logger.warning(message);
logger.fine(message);
//同时还可以用log方法指定级别
logger.log(Level.FINE,message); 一般用CONFIG，FINE等记录有助于诊断，但对于程序员没有太大意义的调试信息。
-
默认的日志记录将显示包含日志调用类名和方法名。但是如果虚拟机进行了优化，可能无法得到准确的信息。此时需要logp方法获得调用类和方法的确切位置，签名如下：
void logp(level l,String className,String methodName,String message)下面还有一些跟踪执行流的方法
void entering(String className,String methodName)
void entering(String className,String methodName,Object param)
void entering(String className,String methodName,Object[] params)
void exiting(String className,String methodName)
void exiting(String className,String methodName,Object result)例如：
不知道有什么用。。 -
记录日志的常用用途是记录那些不可预料的异常。可以使用一下两种方式。
void throwing(String className,String methodName,Throwable t)
void log(Level l,String message ,Throwable t)典型的用法是：
if(...)
{
IOExcption exception = new IOException("...");
logger.throwing("com.my","read",exception);
throw exception;
//FINER级别
}还有
try
{
...
}
catch (IOException e)
{
Logger.getLogger("...").log(Level.WARNING,"Reading image",e);
}
11.5.3 修改日志管理器配置
-
默认情况，配置文件存在于：
e/lib/logging.properties -
要想使用自己的配置文件 需要
java -Djava.util.logging.config.file=configFile MainClass -
修改默认的日志记录级别
.level=INFO还能修改自己日志记录级别
com.mycompany.myapp.level=FINE -
控制台也有输出级别限制
java.util.logging.ConsoleHandler.level=FINE
日志属性由java.util.logging.LogManager类处理。具体看API
11.5.4 本地化
- 不太懂 以后了解
11.5.5 处理器
日志记录器先会将记录发送到父处理器中，最终的处理器有一个
ConsoleHandle。-
对于一个要被记录的日志记录，它的日志记录级别必须高于日志记录器和处理器的阈值。
要想记录FINE级别的日志，就必须修改配置文件中的默认日志记录级别和处理器级别。
另外,还可以绕过配置文件，安装自己的处理器。//控制台处理器Logger logger=Logger.getLogger("log.zhouyong");
logger.setLevel(Level.FINE);
logger.setUseParentHandlers(false);
Handler handler = new ConsoleHandler();
handler.setLevel(Level.FINE);
logger.addHandler(handler);
logger.log(Level.FINE,"dddd");在默认情况，日志记录器会将记录发送给自己的处理器和父处理器。父处理器就是一般的默认处理器，但是既然我们有了自己的处理器，可以把父处理器关了。免得控制台发送了两次记录
-
要想将日志发送到别的地方，就需要其他处理器。
- FileHandler 收集文件中的日志
- SocketHandler。 发送到特定的主机和端口
-
FileHandler
FileHandler handler = new FileHandler();
handler.setLevel(Level.FINE);
logger.addHandler(handler);
logger.log(Level.FINE,"dddd");文件在User底下，格式为XML。如下：
<?xml version="1.0" encoding="GBK" standalone="no"?>
<!DOCTYPE log SYSTEM "logger.dtd">
<log>
<record>
<date>2016-03-15T23:40:17</date>
<millis>1458056417956</millis>
<sequence>0</sequence>
<logger>log.zhouyong</logger>
<level>FINE</level>
<class>log</class>
<method>main</method>
<thread>1</thread>
<message>dddd</message>
</record>
</log> - 还能有更多的复杂方式来处理完成自己想要的要求
11.5.6 过滤器
- 每个记录器和处理器都可以有一个可选的过滤器来完成附加的过滤
-
可以通过实现
Filter接口并定义下列方法来自定义过滤器boolean isLoggable(LogRecord record) setFilter方法安装过滤器
11.5.7 格式化器
ConsoleHandler类和FileHandler可以生成文本或 XML格式的日志记录。但是也可以自定义格式。-
通过继承
Formatter类，并覆盖一下方法。String format(LogRecord record) 可以根据自己意愿对记录的信息进行格式化，并返回结果字符串。
然后用setFormatter方法将格式化器安装到处理器中。