Java理论与实践: 消除bug

很多有关编程风格的建议都是为了创建高质量、可维护的代码,这很合理, 因为最容易修复 bug 的时间就是在产生 bug 之前(少量的预防措施……)。遗 憾的是,只预防往往是不够的,虽然有一些精巧的工具可以帮助您创建好的代码 ,但是很少有工具可以帮助您分析、维护或提高现有代码的质量。

写线程安全的类很难,而分析现有类的线程安全性更难,增强类使其仍然保 持线程安全也很难。以隐含假定、不变式以及预期用例(虽然在开发人员的头脑 中很清晰,但是没有以设计笔记、注释或者文档的方式记录下来)的方式编写完 类之后,人们很快就不再了解类的工作方式(或者应该如何工作),现有代码总 是比新代码难以使用。

需求:更好的代码审核工具

当然,确保高质量代码的最佳时机就是在编写代码时,因为在这个时期您最 了解它的组织方式。关于如何编写高质量代码可以找到很多建议(阅读本栏目即 可!),但是未必能从头编写所有代码或花很多时间来编写它。那么在这种情况 下该怎么办?开发人员通常喜欢重新编写代码(毕竟,与修复他人的代码或修复 自己编写但 bug 很多的代码相比,编写新代码有趣得多),但是这也是一种奢 侈,并且通常只是用今天已知的错误与明天未知的错误交换。您需要的是下面这 种工具:分析和审核现有的代码库以帮助开发人员进行代码审核并找出 bug。

我很高兴地说,随着 FindBugs 的引入,在自动代码检测和审核工具方面已 经取得重大进步。到目前为止,大多数检测工具要么极力试图证明程序是正确的 ,要么注重一些表面问题,如代码的格式编排和命名规则,最多还关注一些简单 的 bug 模式,如自赋值、未使用的域或潜在的错误(如未使用的方法参数,或 可以声明为私有或保护的方法被声明为公共的)。但是 FindBugs 不同,它利用 字节码分析和很多内置的 bug 模式检测器来查找代码中的常见 bug。它可以帮 助您找出代码的哪些位置有意或者无意地偏离了良好的设计原理。(有关 FindBugs 的介绍,请参阅 Chris Grindstaff 的文章,“ FindBugs,第 1 部 分: 提高代码质量”和“ FindBugs,第 2 部分: 编写自定义检测器”。)

设计建议和 bug 模式

对于每种 bug 模式,设计建议中都存在相应的预防要素,用于告诫我们避免 这种 bug 模式。因此如果 FindBugs 是 bug 模式检测器,那么它理所当然可以 用作审核工具,衡量代码与一组设计原理的符合程度。Java 理论与实践的很多 期文章都专门讲述设计建议的具体要素(或相应的 bug 模式)。在这一期,我 将解释 FindBugs 如何确保现有代码库遵循设计建议。让我们以新方式重复前面 的一些建议,并了解在没有遵守这些建议时,FindBugs 如何帮助检测。

关于异常的争论

在“ Java 理论与实践: 关于异常的争论”中,反对检查型异常的一个论据 是:“摸索”(也就是捕获)这种异常太容易了,并且它既不采取修正行为,也 不抛出其他异常,如清单 1 所示。在原型设计中,有时仅仅为了使程序编译, 编写空的 catch 块,目的是以后返回并填充某种错误处理策略,这时经常出现 这种“摸索”。虽然一些人提供发生这种情景的频率,是为了作为例子说明 Java 语言设计采用的异常处理方法的不易操作性,但是我认为这仅仅是错误地 使用了正确的工具。FindBugs 可以方便地检测和标记这些空的 catch 块。如果 想要忽略这种异常,可以方便地给该异常添加描述性注释,这样读者就知道您是 有意的忽略它,而不是仅仅忘了处理。

清单 1. “摸索”异常

try {
  mumbleFoo();
}
catch (MumbleFooException e) {
}

哈希

在“ Java 理论与实践: 哈希”中,我略述了正确地重载 Object.equals() 和 Object.hashCode() 的基本规则,特别是相等对象(根据 equals() ) 的 hashCode() 值必须相等。虽然只要了解了这项规则,遵守起来就相当简单(并 且有些 IDE 包含一些向导,用于以一致的风格为您定义这两个方法),但是如 果重载了其中一个方法,而忘记重载另一个方法,那么通过检测很难找出 bug, 因为错误并非位于存在的代码中,而是位于不存在码中。

FindBugs 有一个检测器用于检测这个问题的很多实例,如重载了 equals() 但没有重载 hashCode() ,或重载了 hashCode() 但没有重载 equals() 。这些 检测器是 FindBugs 中最简单的,因为它们只需要检查该类中一组方法签名,并 确定是否同时重载了 equals() 和 hashCode() 。还可能错误地使用 Object 之 外的参数类型定义 equals() ;虽然这个构造是合法的,但是它的行为和您想像 的不同。Covariant Equals 检测器将检测如下有问题的重载:

public void boolean equals(Foo other) { ... }

与这个检测器相关的是 Confusing Method Names 检测器,它是对名称类似 hashcode() 和 tostring() 的方法触发的,对于下面这些类也会触发这个检测 器:具有一些只在名称大小写方面存在差异的方法,或者其方法与超类构造函数 的名称相同。虽然根据该语言的规范,这些方法名称是合法的,但是它们可能不 是您想要的。类似地,如果域 serialVersionUID 不是 final ,不是 long , 也不是 static ,就会触发 Serialization 检测器。

时间: 2024-10-02 10:15:39

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