Java编程中的断言、异常与日志处理

### Java 编程中的断言、异常与日志处理 #### 1. 静态方法重载与编译问题 在 Java 编程里，有这样一个代码示例： ```java class Baseclass { public static void print(int i) { System.out.println(i); } } class Superclass extends Baseclass { public static void print(long l) { System.out.println(l); } } ``` 这个示例在添加静态修饰符后能正常编译，然而相关规范并未对实例方法和类方法加以区分。在 1.4.2 FCS 版本中，这个问题会得到修复，届时适用方法的声明类将不再是重载方法匹配算法的一部分，这种“异常”情况会变为正常行为。 #### 2. 值集转换 值集转换与不同的浮点模式相关。每种浮点模式都有不同的“值集”： | 浮点模式 | 值集 | | ---- | ---- | | 默认浮点模式 | float 和 double 值集 | | FP - 严格浮点模式 | float - 和 double - 扩展指数值集 | 值集转换在 JVMS 中的定义是“将浮点值从一个值集映射到另一个值集而不改变其类型的过程”。它是单向转换，例如从 float - 扩展指数值集到 float 值集，或从 double - 扩展指数值集到 double 值集。不过，主流商业应用程序员通常无需关注值集转换，因为它可能导致的浮点溢出或下溢所涉及的数值，在主流商业应用中极少出现。 #### 3. 断言、异常与日志的关系 当断言中的布尔表达式为 false 时，会抛出 AssertionError，这也是断言和异常在同一章节讨论的原因。同时，异常处理和日志记录也密切相关。有三个部分的内容颇具争议： - **Throwable 类层次结构**：认为错误的基本定义发生了范式转变，这是整个章节的核心。 - **Chicken Little “天要塌了”问题**：主张除系统初始化阶段外，不应使用错误来关闭应用程序。 - **通用异常处理程序**：认为 catch(Throwable e) 应作为首选的通用异常处理程序。 这里还提到了 SystemConfigurationError，它并非 java.lang 包中的标准错误类，而是建议添加到核心 API 中的 Error 子类，用于在 Java 产品或主机操作系统的类文件、资源束、系统属性等缺失时抛出。 #### 4. 断言的基本概念 使用 assert 关键字时，是在断言某个条件为真。若紧随 assert 关键字的布尔表达式为 false，则会抛出 AssertionError。AssertionError 是一种特殊的错误，因为负责的程序员或开发团队能完全控制导致该错误抛出的代码，所以在生产环境中可安全禁用断言。 #### 5. “完全控制”的含义 以参数检查和断言为例，在公共或受保护方法中，会进行参数检查，因为客户端或子类程序员可能会调用该方法；而在私有方法中，负责的程序员能完全控制；在包私有方法中，负责的程序员或开发团队能完全控制。例如 HashMap 类中的 resize 方法： ```java void resize(int newCapacity) { assert (newCapacity & -newCapacity) == newCapacity; //power of 2 … } ``` 该方法仅在 HashMap 和 LinkedHashMap 子类中被调用，调用时 capacity 总是 2 的幂次方，所以在 resize 方法中使用断言来测试 capacity 参数看似多余，但经验丰富的程序员明白测试假设的重要性。 #### 6. 断言的格式与类型 断言的一般格式为： ``` assert Expression1 : Expression2; ``` 其中，Expression1 必须是布尔类型，是语法的必要部分；Expression2 可选，若断言失败，其值会传递给 AssertionError 构造函数。断言可分为简单断言和复杂断言： - **简单断言**：除方法调用表达式之外的布尔类型表达式。 - **复杂断言**：调用方法的断言，方法的返回类型必须为布尔类型。例如 Thread 类中的 holdsLock 方法： ```java assert Thread.holdsLock(obj); ``` #### 7. 断言的启用与禁用 在类加载的短暂期间，即超类初始化且 <clinit> 方法执行之前，断言始终启用。以下是一个示例： ```java class Test extends Superclass { public static void main(String[] args) { assertionStatus(); } static void assertionStatus() { boolean assertionsEnabled = false; assert assertionsEnabled = true; //intentional side effect ```