每個開發人員都應該知道的頂級 ava 錯誤（及其解決方案）-java教程-PHP中文網

Top ava Bugs (and Their Solutions) Every Developer Should Know

幾十年來，Java 一直是程式設計世界的強大力量，提供了可靠性、可擴展性和效能的結合。然而，像任何語言一樣，它也有其怪癖和陷阱。在本部落格中，我們將探討 Java 開發人員最常遇到的 5 個錯誤，以及避免或修復這些錯誤的實用解決方案。無論您是經驗豐富的 Java 開發人員還是新手，這些見解都將幫助您編寫更簡潔、更有效率的程式碼。

1. 「NullPointerException」惡夢

問題

NullPointerException (NPE) 可能是 Java 中最臭名昭著的錯誤。當您的程式碼嘗試使用空物件引用時，就會發生這種情況。這種情況可能發生在多種場景中，例如呼叫 null 物件的方法、存取 null 物件的字段，甚至拋出 null 作為異常。

例子

String str = null;
int length = str.length(); // NullPointerException

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解決方案

為了防止 NullPointerException，請在使用物件之前始終檢查 null。您也可以使用 Java 8 中引入的 Java 選用類別來更優雅地處理潛在的 null 值。

傳統的空檢查

if (str != null) {
    int length = str.length();
} else {
    System.out.println("String is null");
}

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使用可選

Optional<String> optionalStr = Optional.ofNullable(str);
int length = optionalStr.map(String::length).orElse(0);

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參考

理解 NullPointerException
在 Java 中使用可選

2. 併發修改異常：The Silent Crasher

問題

當使用 iterator()、forEach 或 for-each 迴圈等方法迭代集合時修改集合時，會發生 ConcurrentModificationException。這可能會特別令人沮喪，因為它經常出乎意料地發生。

例子

List<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList("one", "two", "three"));
for (String item : list) {
    if ("two".equals(item)) {
        list.remove(item); // ConcurrentModificationException
    }
}

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解決方案

為了避免ConcurrentModificationException，請使用迭代器的remove()方法，而不是直接修改集合。或者，您可以使用並發集合，例如 CopyOnWriteArrayList。

使用迭代器的remove()

Iterator<String> iterator = list.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
    String item = iterator.next();
    if ("two".equals(item)) {
        iterator.remove(); // Safe removal
    }
}

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使用 CopyOnWriteArrayList

List<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>(Arrays.asList("one", "two", "three"));
for (String item : list) {
    if ("two".equals(item)) {
        list.remove(item); // Safe removal with no exception
    }
}

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參考

避免 ConcurrentModificationException

3. 記憶體洩漏：隱藏的敵人

問題

Java 的自動垃圾回收在管理記憶體方面非常出色，但它並不是萬無一失的。當物件無意中保留在記憶體中，從而阻止垃圾收集器回收它們時，就會發生記憶體洩漏。隨著時間的推移，這可能會導致 OutOfMemoryError 並降低應用程式效能。

例子

記憶體洩漏的一個常見原因是物件被添加到靜態集合中並且從未被刪除。

public class MemoryLeakExample {
    private static List<String> cache = new ArrayList<>();

    public static void addToCache(String data) {
        cache.add(data);
    }
}

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解決方案

為了防止記憶體洩漏，請注意靜態集合的使用，並確保不再需要時刪除物件。分析器和記憶體洩漏偵測器（例如 VisualVM、Eclipse MAT）等工具可以協助識別和診斷記憶體洩漏。

修復範例

public static void addToCache(String data) {
    if (cache.size() > 1000) {
        cache.clear(); // Avoid unbounded growth
    }
    cache.add(data);
}

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參考

了解 Java 中的記憶體洩漏

4. ClassCastException：意外崩潰

問題

當您嘗試將物件轉換為它不是其實例的子類別時，會發生 ClassCastException。當使用未正確使用泛型的集合或遺留程式碼時，通常會發生這種情況。

例子

Object obj = "hello";
Integer num = (Integer) obj; // ClassCastException

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解決方案

為了防止 ClassCastException，請務必在轉換之前檢查類型，或者更好的是，使用泛型在編譯時強制執行類型安全性。

安全類型檢查

if (obj instanceof Integer) {
    Integer num = (Integer) obj;
}

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使用泛型

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("hello");
String str = list.get(0); // No casting needed

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參考

避免 ClassCastException

5. 無限循環：CPU 霸主

問題

當循環繼續無限期地執行時，就會發生無限循環，因為循環條件永遠不會變成假。這可能會導致您的應用程式掛起、消耗所有可用的 CPU 並變得無響應。

例子

while (true) {
    // Infinite loop
}

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解決方案

始終確保您的循環具有有效的終止條件。您可以使用偵錯工具或新增日誌記錄來確認循環是否如預期終止。

Fixing the Example

int counter = 0;
while (counter < 10) {
    System.out.println("Counter: " + counter);
    counter++; // Loop will terminate after 10 iterations
}

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References

Preventing Infinite Loops in Java

Conclusion

While Java is a robust and reliable language, these common bugs can trip up even experienced developers. By understanding and implementing the solutions we've discussed, you can write more stable and maintainable code. Remember, the key to avoiding these pitfalls is to be aware of them and to adopt best practices that mitigate their impact. Happy coding!

Written by Rupesh Sharma AKA @hackyrupesh

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