将它提升一个级别
前面描述修复 bug 的方法(首先编写测试用例,然后检查修复和测试用例)反映了这样一个愿望:不仅要修复 bug,还要提高修复它的信心,并记录如何修复它,以及何时修复它。此方法比仅修复 bug 要多做许多工作,但是它给我们提供了更多的信心,我们的代码在经过多个开发人员的不断修改后可以继续使用。不过,仅为所发现的 bug 编写测试用例是一种消极方法。在代码失败之前,我们希望尽可能以最佳实践分析代码。
清单 1 通过 BigDecimal 类说明了常见的 bug。BigDecimal 是固定不变的,所以算术方法(如 add())会返回一个新的 BigDecimal 作为其结果,而不修改调用它们的对象。清单 1 中的代码显然被假定为有条件地将运输费用添加到总体订购价格中,但是,实际上不能随意添加任何内容,因为 add() 的返回值被丢弃了:
清单 1. 典型的 bug 模式 —— 使用 mutator 方法配置 factory 方法
public class ShoppingCart {
private BigDecimal totalCost;
private boolean qualifiesForFreeShipping() { ... }
private BigDecimal getShippingCost() { ... }
public void checkout() {
...
if (!qualifiesForFreeShipping())
totalCost.add(getShippingCost()); //WRONG!
}
}
清单 1 中的错误是一种常见的错误,它忘记了对象是不可变的,从而将 factory 方法误认为 mutator 方法。如果在代码中查找此类错误,就会发现存在同一错误多次发生的情况,因为它来源于对特定库类工作方式的误解。对于查找此 bug,负责任的开发人员可能会搜索整个代码基址来查找对 BigDecimal.add()、subtract() 等方法的调用,并寻找忽略返回值的其他实例。
此策略是一个好的开头,但我们可以做得更好。在这里识别 bug 模式是非常容易的 —— 忽略不可变对象上的求值方法(value-bearing method)的结果。识别出该模式后,构建识别此模式的检测器是相对简单的一件事件。(FindBugs 在核心检测器集中有这样一个检测器。) 此技术不仅可以应用于 BigDecimal,还可以应用于其他不可变类(如 BigInteger、String 或 Color)中。
花费一点时间为 bug 模式创建一个 bug 检测器,它会为您带来可观的收益。不仅可以用比手工操作更少的工作和更高的信心来审核整个项目,从中寻找 bug,而且还可以在现在和将来将同一检测器应用到其他项目中。您已针对不断恢复、随时可能出现的 bug 类型建立了防御机制,而不是在逐个实例的基础上解决 bug。
示例 bug 检测器
为说明编写 FindBugs 检测器的过程,我们编写了一个简单的检测器,它可以查找对 System.gc() 的调用。(下载此示例检测器代码的 源代码。) 虽然调用的 System.gc() 不一定是 bug,但在实践中,它会带来更多的问题(多于它解决的问题 )。尤其是,如果错误地调用了库中隐藏的 System.gc(),则会降低使用该库的应用程序的性能,开发人员可能会感到很茫然,对性能会如此低下感动很奇怪。
编写 bug 检测器的第一步是识别被检测的 bug 模式。在本例中,该模式非常简单,只需调用 System.gc() 即可。要编写识别字节码中此模式的检测器,则需要知道对应于 bug 模式的字节码是什么。了解此问题的最好方法是编写一个包含 bug 的小程序,对它进行编译,并使用 javap -c 解开 .class 文件。清单 2 显示了一个展示该 bug 的类:
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