[core java学习笔记][第十一章异常断言日志调试]

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



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

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
}

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。

11.5.8 日志记录说明