面向正确性与健壮性的软件构造
- 两个特性
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- 健壮性
- 正确性
- 错误与异常
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- Error
- Exception
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- checked Exception
- try-catch-finally
- unchecked Exception
- 自定义异常类
- Assertions
两个特性
健壮性
1.健壮性：系统在不正常输入或不正常外部环境下仍能够表现正常的程度。
2.面向健壮性的编程
（1）处理未期望的行为和错误终止
（2）即使终止执行，也要准确/无歧义的向用户展示全面的错误信息
（3）错误信息有助于进行debug
尽可能保持软件运行而不是总是退出两者的比较
正确性
正确性：程序按照spec 加以执行的能力，是最重要的质量指标！
永不给用户错误的结果
两者的对比：
错误与异常
Error
1.Error类描述了Java运行时系统内部很少发生的内部系统错误和资源耗尽情况(例如，VirtualMachineError, LinkageError)。
不应该抛出这种类型的对象，如果发生这样的内部错误，除了通知用户并试图优雅地终止程序外，你能做的很少。
内部错误：程序员通常无能为力，一旦发生，想办法让程序优雅的结束
2.种类
（1）User input errors 用户输入错误
（2）Device errors 设备错误
（3）Physical limitations 物理限制
Exception
一.Exception类描述了由你的程序引起的错误(例如FileNotFoundException, IOException)。这些错误可以被你的程序捕获和处理(例如，执行一个替代操作或做一个优雅的退出关闭所有的文件，网络和数据库连接)。
异常：你自己程序导致的问题，可以捕获、可以处理
二.分类：
1.运行时异常：由程序员在代码里处理不当造成
2.其他异常：由外部原因造成
checked Exception
1.处理方法：
（1）你必须捕获和处理异常,或者告诉编译器不能处理它宣称你的方法抛出的异常,代码。
（2）然后使用你的方法将不得不处理,异常(可以选择声明抛出的异常,如果它不能处理)。
（3）编译器将检查我们是否完成了以下两件事中的一件(catch或declare)。
2.编译过程：
必须捕获并指定错误处理器handler，否则编译无法通过，类似于编程语言中的static type checking
从Exception中派生出子类型
编译器可帮助检查你的程序是否已抛出或处理了可能的异常
3.解决办法：
（1）Declaring exceptions (throws) 声明“本方法可能会发生XX异常”
（2）Throwing an exception (throw) 抛出XX异常
（3）Catching an exception (try, catch, finally) 捕获并处理XX异常
4.通过throws
在函数头后和spec中均声明异常的种类
父子函数–参见LSP原则
（1）如果子类型中override了父类型中的函数，那么子类型中方法抛出的异常不能比父类型抛出的异常类型更宽泛
（2）子类型方法可以抛出更具体的异常，也可以不抛出任何异常
（3）如果父类型的方法未抛出异常，那么子类型的方法也不能抛出异常。
错误示例：
5.通过throw
（1）找到一个能表达错误的Exception类/或者构造一个新的Exception类
（2）构造Exception类的实例，将错误信息写入，抛出它
一旦抛出异常，方法不会再将控制权返回给调用它的client，因此也无需考虑返回错误代码
6.通过try/catch
异常发生后，如果找不到处理器，就终止执行程序，在控制台打印出stack trace，所以可以通过try/catch捕获并处理异常
举例来看：
7.通过finally
（1）当异常抛出时，方法中正常执行的代码被终止，如果异常发生前曾申请过某些资源，那么异常发生后这些资源要被恰当的清理，可以使用finally进行处理
（2）可以不使用catch子句而使用finally子句。
不管代码是否抛出异常，finally都会被执行
try-catch-finally
分情况讨论：
1.该代码不抛出任何异常。
程序首先执行try块中的所有代码。然后执行finally子句中的代码。然后，执行finally子句后的第一个语句。换句话说，执行通过点1、2、5和6。
2.代码抛出一个异常，该异常在catch子句中被捕获。
程序执行try块中的所有代码，直到抛出异常为止。try块中的其余代码将被跳过。然后，程序执行匹配的catch子句中的代码，然后执行finally子句中的代码。
如果catch子句没有抛出异常，则程序执行finally子句后的第一行。执行通过点1、3、4、5和6。如果catch子句抛出一个异常，那么该异常将被抛回调用者，执行只通过点1、3和5。
3.该代码抛出一个未在任何catch子句中捕获的异常。
在这里，程序执行try块中的所有代码，直到抛出异常。跳过try块中的剩余代码。然后，执行finally子句中的代码，并将异常抛回给该方法的调用者。执行只通过点1和点5。
unchecked Exception
Errors and Runtime Exceptions
1.处理方法：
（1）错误表示发生在应用程序之外的情况，例如系统崩溃。运行时异常通常是由于应用程序逻辑中的错误而发生的。
（2）在这些情况下你什么都做不了，只能重写你的程序代码。所以编译器不会检查这些。
（3）这些运行时异常将在开发和测试期间发现。然后我们必须重构我们的代码来删除这些错误。
2.编译过程：
可以不处理，编译没问题，但执行时出现就导致程序失败，代表程序中的潜在bug类似于编程语言中的dynamic type checking
从RuntimeException 派生出子类型
3.举例：在编程和编译的时候，IDE与编译器均不会给出任何错误提示
两者比较
1.使用情况：
（1）如果客户端可以通过其他的方法恢复异常，那么采用checked exception；
（2）如果客户端对出现的这种异常无能为力，那么采用unchecked exception；
（3）异常出现的时候，要做一些试图恢复它的动作而不要仅仅的打印它的信息。
2.对比表格
自定义异常类
为了定义checked Exception，你要创建java.lang.Exception的一个子类(或子类的层次结构):
可能抛出或传播此异常的方法必须声明它:
举个例子：
Assertions
一.定义：在开发阶段的代码中嵌入，检验某些“假设”是否成立。若成立，表明程序运行正常，否则表明存在错误。
当断言为真时，意味着一切都按预期运行。
当断言为假时，意味着它在代码中检测到一个意外错误。