常见Java缺陷模式

面对Java问题的定位-表现得不那么自信，有时我在想是我把问题想的太难，还是问题本身就难，还是我没有专心去看代码...，因为总总，有时还没有看到真正的问题，就阵亡啦，想来死得好冤呀。

本文属于《软件缺陷模式与测试》的读书摘要，感谢作者们辛苦写书，受益良多，书中对Java故障模式进行了总结，分6大类，对每个故障形成原因、表现形式进行分析，并给出了解决方案，值得细细阅读，去体会示例代码，相信读后再看到程序报错，会多那么点底气。

空指针
日志：NullPointerException
表现在：

可能为null的引用变量
增加是否为null的判断
不完全的null条件判断
判断逻辑不严谨，前面虽判断了是否为null，但是其他地方又用到该对象--修改判断逻辑
函数返回值可能为null
list.getNext().dosomething() --list.getNext()为null
使用返回值前先做判断
函数返回值是数组类型时返回null

return new string[0]; 
改成 
return null;

所调用函数的参数约束为not null

if ( getClass() != obj.getClass() ) 
#如果obj为null，则抛出异常

重载equals 方法时没有处理好参数null的情况
总结：获取到的对象有可能为null,在使用前最好先做判断，不为null,才做下一步。

数组越界
基础知识：数组的下标index从（0--数组长度-1）
即是：数组长度为2，数组两个值array_name[0]、array_name[1]
任何index小于0，大于数组长度-1的-都会抛出数组越界
日志：ArrayIndexOutOfBoundsException
1)显示指定数组长度，数组使用越界

 public void arrayStudy(){
        int max_len = 4;
        int[] array = new int[max_len];
        for (int i=0; i<= max_len; i++){
            array[i] = i;   
        }
    }
#当array[4]时报
Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 4
    at pers.qingqian.study.eight.ErrorStudy.arrayStudy(ErrorStudy.java:32)
    at pers.qingqian.study.eight.ErrorStudy.main(ErrorStudy.java:38)

隐式指定数组长度，数组使用越界

    public void arrayStudy(){
        int max_len = 4;
    //    int[] array = new int[max_len];
        int[] array = new int[]{1,2,3,4};
        for (int i=0; i<= max_len; i++){
            array[i] = i;
        }
    }

3)使用数组，length方法不当，数组使用越界
4)多维数组越界
总结：index只要在0-length-1内，不管是一维还是二维都不会有数组越界

资源泄漏
基础知识：指的是封装了类似文件句柄、Socket、数据库连接、图形界面对象等这样的操作系统底层资源的对象被使用后，没有被显性的释放-及时将其回收。

函数内部资源泄漏

    public void printLines(String fName,Line lines){
      try{
           File file = new File(fName);
           PrintWriter pstr = new PrintWriter(new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(file)));
          ... 省略N行代码
      }catch (IOException e){
            e.printStackTrace();
      }
     }
修改成
    public void printLines(String fName,Line lines){
        PrintWriter pstr = null;
      try{
           File file = new File(fName);
           pstr = new PrintWriter(new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(file)));
            ... 省略N行代码
      }catch (IOException e){
            e.printStackTrace();
      }finally{
          pstr.close();
      }
     }

2)异常路径导致的资源泄漏

public void f() throws FileNotFoundException, IOException {
       FileOutputStream e = null;
       try {
           e = new FileOutputStream("C:\test.java");
           e.write(20);
           e.close();
       }
       finally {}// Defect
   }

当程序运行到e.write(20)抛出异常后，e.close()将不会被执行。
3)私有域资源不能释放导致泄漏
4)函数间调用产生的资源泄漏
简单的讲：A方法中中new了一个资源，没有写释放，直接将资源传递给B方法，B方法也没有是否该资源的地方
5)包装类构造方法出错可能造成资源泄漏
总结：不管出的现象怎么变，都是一个原因，创建了可和底层操作相关的对象时就必须有释放该对象的方法，否则就会产生资源泄漏。
附：JDK库中资源分配和释放需要注意的问题

在JDK库中有一些修饰类-不是资源，但它们的构造方法中可能包装了一个资源。调用这些类的释放函数，也释放了内部包装的资源。
2)不同的资源使用不同的释放函数close、dispose、disconnect
3)不用资源具有不同的分配方式
4)释放函数为close

FileOutputStream
FilterOutputStream
...
#这类最多

5)释放函数为dispose

StreamPrintService
CompositeContext
Graphics
InputContext
InputMethod
PaintContext
Window

6)释放函数为disconnect

HttpURLConnection

7)其他分配方式

getConnection
createStatement
executeQuery
getResultSet
prepareStatement
prepareCall
accept

8)可能被包装的非资源类

ByteArrayOutputStream

9)可能被包装的资源类

FileOutputStream

非法计算

除法或取余运算的第二个操作数可能为0
2)常用的数学函数参数超出其定义范围
如：asin(x) --- -1 <=x <=1

死循环

循环语句中的死循环结构
while语句中的死循环结构
do-while语句中的死循环结构
函数递归调用造成的死循环
当真有死循环时非常容易发现的，只要访问到死循环代码，你就会发现CPU超级高，去看下线程就能找到是哪里死循环啦。

并发
线程并发问题导致的缺陷模式

不正确的同步
死锁
多线程应用中方法调用时机或方式不正确
同一变量的双重验证

 public static Singleton getInstance(){
        if ( instance == null ){
            synchronized (Singleton.class) {
                if ( instance == null )
                    instance = new Singleton();                
            }           
        }
        return instance;
    }

线程1已运行到 instance = new Singleton(); ，被线程2抢占CPU，线程2运行因instance不为null,返回对象。
由于instance已经被分配了内存空间，但没有初始化数据，因此利用线程2返回的instance做操作时会出现失败或异常。

相互初始化的类

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