## 1. 異常 1. （P 280）異常處理需要考慮的問題： * 使用者輸入錯誤 * 裝置錯誤 * 物理限制 * 程式碼錯誤 2. （P 280）傳統的處理錯誤的方法是：返回一個特殊的**錯誤碼**，常見的是返回-1或者`null`引用 3. （P 280）在Java中，方法出現錯誤時，它會立即退出，**不返回**任何值，而是丟擲一個封裝了錯誤資訊的物件 4. （P 280）Java中所有的異常都是由`Throwable`繼承而來，它下面又分解為兩個分支：`Error`和`Exception` * `Error`：描述了Java執行時系統的**內部錯誤**和**資源耗盡**錯誤（對於處理這種錯誤，你幾乎無能為力） * `Exception`：又分解為兩個分支：`RuntimeException`（由程式設計錯誤導致，如果出現該異常，那一定是你的問題）和其他異常（諸如IO錯誤這類問題） * 派生於`RuntimeException`的異常： * 錯誤的強制型別轉換 * 陣列訪問越界 * 訪問`null`指標 * 不是派生於`RuntimeException`的異常： * 試圖超越檔案末尾繼續讀取資料 * 試圖開啟一個不存在的檔案 * 試圖根據特定的字串查詢`Class`物件，而這個字串表示的類並不存在 ```mermaid 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）派生於`Error`和`RuntimeException`的所有異常稱為**非檢查型異常**，所有其他異常稱為**檢查型異常** 6. （P 282）如果沒有處理器捕獲異常物件，那麼**當前執行的執行緒**就會終止 7. （P 283）**必須**在方法的首部列出所有**檢查型異常**型別，但是不需要宣告從`Error`繼承的異常，也**不應該**宣告從`RuntimeException`繼承的那些**非檢查型異常** 8. （P 283）如果在子類中覆蓋了超類的一個方法，子類方法中宣告的檢查型異常**不能比超類方法中宣告的異常更通用**（子類方法可以丟擲更特定的異常，或者根本不丟擲任何異常）。如果超類方法**沒有**丟擲任何檢查型異常，子類也**不能丟擲任何檢查型異常** 9. （P 288）同一個`catch`子句中可以捕獲多個異常型別，如果一些異常的處理**邏輯是一樣**的，就可以**合併**`catch`子句。只有當捕獲的異常型別彼此之間**不存在子類關係**時才需要這個特性 ```java try { ... } catch (FileNotFoundException | UnknownHostException e) { ... } catch (IOException e) { ... } ``` 10. （P 289）可以在catch子句中丟擲一個異常，此時，可以把原始異常設定為新異常的“原因” ```java try { ... } catch (SQLException original) { var e = new ServletException("database error"); e.initCause(original); throw e; } ``` 捕獲異常時，獲取原始異常 ```java Throwable original = caughtException.getCause(); ``` 11. （P 292）一種**推薦**的異常捕獲寫法：**內層`try`語句塊**只有一個職責，就是**確保釋放資源**，**外層`try`語句塊**也只有一個職責，就是**確保報告出現的錯誤** ```java try { try { ... } finally { // 釋放資源 } } catch (Exception e) { // 報告錯誤 } ``` 12. （P 293）Java 7中，對於實現了`AutoCloseable`介面的類，可以使用帶資源的`try`語句（try-with-resources）： ```java try (Resources res = ...) { // Work with res ... } ``` Java 9中，可以在`try`首部中提供之前宣告的事實最終變數（effectively final variable）: ```java try (res) { // Work with res ... } // res.close() called here ``` 13. （P 294）在try-with-resources語句中，如果`try`塊丟擲一個異常，而且`close`方法也丟擲一個異常，則原來的異常會重新丟擲，而`close`方法丟擲的異常會“被抑制”（可以通過`getSuppressed`方法得到這些被抑制的異常） 14. （P 294）可以通過`StackWalker`類處理堆疊軌跡 ```java var walker = StackWalker.getInstance(); walker.forEach(frame -> ...); // 例如：walker.forEach(System.out::println); ``` 15. （P 298）使用異常的一些技巧： * 異常處理不能代替簡單的測試（捕獲處理異常的成本很高，**只在異常情況下使用異常**） * 不要過分的細化異常（有必要將整個任務包在一個`try`語句塊中，**將正常處理與錯誤處理分開**） * 充分利用異常層次結構 * 不要壓制異常（異常非常重要時，應該適當地進行處理） * 在檢測錯誤時，“苛刻”要比放任更好 * 不要羞於傳遞異常（最好**繼續傳遞異常**，而不是自己捕獲） ## 2. 斷言 1. （P 301）Java中引入了關鍵字`assert`，其有如下兩種形式： ```java assert condition; assert condition : expression; ``` 這兩個語句都會計算條件，如果結果為`false`，則丟擲一個`AssertionError`異常。在第二個語句中，表示式將傳入`AssertionError`物件的構造器，並轉換為一個訊息字串 2. （P 301）預設情況下，斷言是禁用的，可以使用`-enableassertions`或者`-ea`選項啟用斷言： ```shell java -enableassertions MyApp ``` 禁用斷言可以使用`-disableassertions`或`-da` 3. （P 302）斷言**只應該用**於在測試階段確定程式內部錯誤的位置 ## 3. 日誌 1. （P 305）基本日誌的使用： * 生成簡單的日誌記錄 ```java Logger.getGlobal().info("hello world!"); ``` * 取消所有日誌 ```java Logger.getGlobal().setLevel(Level.OFF); ``` 2. （P 305）高階日誌的使用： * 建立或獲取日誌記錄器 ```java private static final Logger myLogger = Logger.getLogger("className"); // className是全限定類名 ``` * 設定日誌級別 ```java logger.setLevel(Level.FINE); // FINE以及更高級別的日誌都會被記錄 ``` * 記錄日誌 ```java // 呼叫相應級別的日誌記錄方法 logger.warning(message); logger.fine(message); // 使用log方法並指定級別 logger.log(Level.FINE, message); // 跟蹤執行流的方法 logger.entering("className", "methodName", new Object[]{ params... }); logger.exiting("className", "methodName", result); // 在日誌記錄中包含異常的描述 logger.throwing("className", "methodName", exception); logger.log(Level.WARNING, message, exception); ``` 3. （P 305）7個日誌級別： * SEVERE * WARNING * INFO * CONFIG * FINE * FINER * FINEST 4. （P 307）可以通過配置檔案修改日誌系統的各個屬性，預設情況下，配置檔案位於： ```shell conf/logging.properties ``` 指定特定位置的配置檔案： ```shell java -Djava.util.logging.config.file=configFile MainClass ``` 指定日誌記錄器的日誌級別：在日誌記錄器名後面追加字尾.level，例如 ```shell com.mycompany.myapp.level=FINE ``` 5. （P 313）日誌技巧 * 對一個簡單的應用，選擇一個日誌記錄器，可以把日誌記錄器命名為與**主應用包**一樣的名字 * 預設的日誌配置會把級別等於或高於INFO的所有訊息記錄到控制檯，使用者可以覆蓋這個預設配置，最好在你的應用中安裝一個更合適的預設配置 * 所有級別為INFO、WARNING和SEVERE的訊息都將顯示到控制檯上 * 只將對**程式使用者**有意義的訊息設定為以上這幾個級別 * 將**程式設計師**想要的日誌訊息設定為FINE級別是一個很好的選擇 6. （P 321）除錯技巧 * 列印或日誌記錄變數的值 * 在每一個類中放置一個單獨的`main`方法，以便獨立地測試類 * 使用`JUnit` * 日誌代理，它是一個子類的物件，可以截獲方法呼叫，記錄日誌，然後呼叫超類中的方法 ```java var generator = new Random() { public double nextDouble() { double result = super.nextDouble(); Logger.getGlobal().info("nextDouble: " + result); return result; } } ``` * 利用`Throwable`類的`printStackTrace`方法，可以從任意的異常物件獲得堆疊軌跡 * 一般來說，堆疊軌跡顯示在`System.err`上。如果想要記錄或顯示堆疊軌跡，可以將它捕獲到一個字串中 ```java var out = new StringWriter(); new Throwable().printStackTrace(new PrintWriter(out)); String description = out.toString(); ``` * 通常，將程式錯誤記入一個檔案會很有用： ```shell java MyProgram > errors.txt # 錯誤，錯誤被髮送到System.err而不是System.out java MyProgram 2> errors.txt # 正確，只輸出System.err java MyProgram 1> errors.txt 2>&1 # 同時捕獲System.out和System.err ``` * 將未捕獲的異常的堆疊軌跡記錄到一個檔案中，而不是直接輸出到`System.err`，可以使用靜態方法`Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler`改變未捕獲異常的處理器 ```java Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler( new Thread.UncaughtExceptionHandler() { public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) { // save information in log file } } ) ``` * 要想觀察類的載入過程，啟動Java虛擬機器時可以使用`-verbose`標誌 * `-Xlint`選項告訴編譯器找出常見的程式碼問題 ```shell javac -Xlint sourceFiles ``` * Java虛擬機器增加了對Java應用程式的監控和管理支援，允許在虛擬機器中安裝代理來跟蹤記憶體消耗、執行緒使用、類載入等情況。jconsole工具可以顯示有關虛擬機器效能的統計結果 * Java任務控制器：一個專業級效能分析和診