摘 要：本文對(duì)類文件之中Java程序運(yùn)行階段的異常進(jìn)行了分析。其可以通過無Java源代碼文件的條件之下，直接實(shí)現(xiàn)類文件的處理。異常跟普通的警告等有一定的區(qū)別。當(dāng)應(yīng)用程序發(fā)生異常時(shí)，會(huì)自動(dòng)進(jìn)行錯(cuò)誤源代碼的跟蹤并加以提示，進(jìn)而提升技術(shù)人員調(diào)試及開發(fā)的能力。

關(guān)鍵詞：Java類文件；運(yùn)行異常；依賴分析

中圖分類號(hào)：TP312.1

Java是種能夠撰寫跨平臺(tái)應(yīng)用軟件的面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言，是由Sun Microsystems公司在1995年5月推廣的Java程序設(shè)計(jì)語言及Java平臺(tái)，也就是JavaEE，JavaME及JavaSE的總稱。Java自創(chuàng)立以來就十分流行，發(fā)展極為迅速，并且對(duì)C++語言產(chǎn)生了有力的沖擊。Java技術(shù)具備極好的高效通用性、平臺(tái)移植性以及安全性。但也不代表其是萬能的，以下對(duì)根據(jù)類文件中的Java程序運(yùn)行中異常分析技術(shù)。

1 程序的錯(cuò)誤類型

在程序的設(shè)計(jì)之中，不管規(guī)模大小，出現(xiàn)錯(cuò)誤總是難以避免。程序設(shè)計(jì)幾乎沒有可以一次完成的，沒有錯(cuò)誤出現(xiàn)，在編程的過程之中因?yàn)榉N種原因，經(jīng)常會(huì)有這樣或是那樣的問題出現(xiàn)，這些程序上的錯(cuò)誤就是人們常說的“Bug”，對(duì)Bug實(shí)行檢測(cè)并且加以修正的方式就是“Debug”，即為調(diào)試。

基本上所有的集成開發(fā)環(huán)境都提供了強(qiáng)大的和程序調(diào)試功能，在程序進(jìn)行編譯，連接，運(yùn)行時(shí)，會(huì)對(duì)程序之中錯(cuò)誤實(shí)行診斷。程序的錯(cuò)誤抽象的分為三類：語法錯(cuò)誤、運(yùn)行錯(cuò)誤及邏輯錯(cuò)誤。

1.1 出現(xiàn)語法錯(cuò)誤。語法錯(cuò)誤是因編程中輸入的語法規(guī)則不符合標(biāo)準(zhǔn)而出現(xiàn)的。程序編譯就通不過，程序不能運(yùn)行起來。此類錯(cuò)誤最簡(jiǎn)單，調(diào)試起來相對(duì)容易。比如：表達(dá)方式存在殘缺、必要的標(biāo)點(diǎn)符號(hào)缺失、關(guān)鍵字的輸入有誤、數(shù)據(jù)類型不相符、循環(huán)語句或者是選擇語句的關(guān)鍵字不相符等等。通常，編譯器對(duì)程序進(jìn)行編譯的過程中，會(huì)把檢測(cè)到的語法錯(cuò)誤以提示的方式列舉出來，又稱為編譯錯(cuò)誤。

語法錯(cuò)誤的調(diào)試，則可以由集成開發(fā)環(huán)境提供的調(diào)試功能來實(shí)現(xiàn)，在程序進(jìn)行編譯時(shí)，編譯器會(huì)對(duì)程序中的語法錯(cuò)誤進(jìn)行診斷。

編譯診斷的語法錯(cuò)誤分為3種：（1）致命錯(cuò)誤：這個(gè)錯(cuò)誤大多是編譯程序內(nèi)部發(fā)生的錯(cuò)誤，發(fā)生這類錯(cuò)誤、時(shí)，編譯被迫中止，只能重新啟動(dòng)編譯程序，但是這類錯(cuò)誤很少發(fā)生，為了安全，編譯前最好還是先保存程序。（2）錯(cuò)誤：這個(gè)錯(cuò)誤通常是在編譯時(shí)，語法不當(dāng)所引起的。例如：括號(hào)不匹配，變量未聲明等。產(chǎn)生這類錯(cuò)誤時(shí)，編譯程序會(huì)出現(xiàn)報(bào)錯(cuò)提示，我們根據(jù)提示對(duì)源程序進(jìn)行修改即可。這類錯(cuò)誤是出現(xiàn)最多的。（3）警告：是指被編譯程序懷疑有錯(cuò)，但是不確定，有時(shí)可強(qiáng)行通過。例如：沒有加void聲明的主函數(shù)沒有返回值，double數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換為float類型等。這些警告中有些會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤，有些可以通過。

常規(guī)解決方法：此類錯(cuò)誤一般程序編譯系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)提示相應(yīng)的錯(cuò)誤地點(diǎn)和錯(cuò)誤原因，比如哪一行代碼少了個(gè)括號(hào)等諸如此類的提示，常見的錯(cuò)誤，看懂直接改正即可，如果是看不懂原因，可以將錯(cuò)誤提示信息輸入搜索引擎查找一下，一般都能找到具體的解決辦法?；蛘哂行┚幊唐脚_(tái)會(huì)本身提供一個(gè)本地或者在線的信息庫，提供詳細(xì)的錯(cuò)誤原因和解決辦法，比如微軟的.NET開發(fā)平臺(tái)。

1.2 運(yùn)行錯(cuò)誤。指程序在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤。程序通過語法錯(cuò)誤檢測(cè)，但是運(yùn)行的時(shí)候出現(xiàn)錯(cuò)誤，導(dǎo)致程序被迫終止，此類錯(cuò)誤有特定的發(fā)生條件，因此能夠準(zhǔn)確的定位錯(cuò)誤代碼段，因而調(diào)試也比較方便。例如：除法運(yùn)算時(shí)除數(shù)為0、數(shù)組下標(biāo)越界、文件打不開、磁盤空間不夠、數(shù)據(jù)庫連接錯(cuò)誤等。此類錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)，編譯平臺(tái)一般也會(huì)提示相應(yīng)的信息，對(duì)于常規(guī)的錯(cuò)誤會(huì)有比較精確地提示，但有時(shí)提示的錯(cuò)誤原因會(huì)比較模糊，但因?yàn)榇祟愬e(cuò)誤一般在程序運(yùn)行時(shí)，只在特定的條件下才會(huì)發(fā)生，所以根據(jù)錯(cuò)誤發(fā)生的條件，能夠大致判斷程序出錯(cuò)的代碼段，結(jié)合錯(cuò)誤的原因，也能比較方便的調(diào)試出錯(cuò)誤。

1.3 邏輯錯(cuò)誤。程序運(yùn)行之后，沒有得到設(shè)計(jì)者預(yù)期的結(jié)果，這就說明程序存在邏輯錯(cuò)誤。這種錯(cuò)誤在語法上是有效的，但是在邏輯上是錯(cuò)誤的。

2 Java的異常處理

程序的錯(cuò)誤就是通常的異常，也叫Exception。對(duì)于語法錯(cuò)誤，Java編譯系統(tǒng)在編就能發(fā)現(xiàn)檢查出錯(cuò)誤。對(duì)于邏輯錯(cuò)誤，編譯系統(tǒng)是無法發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的，錯(cuò)誤需要人為去發(fā)現(xiàn)排除錯(cuò)誤。對(duì)于運(yùn)行出現(xiàn)錯(cuò)誤，Java語言中表現(xiàn)異常的時(shí)候，利用一個(gè)專門的類來顯示一種特定異常的情況，于系統(tǒng)之中傳遞的異常情況則是該類的對(duì)象，全部呈現(xiàn)異常的類構(gòu)成的體系就為Java語言之中的異常類體系。

2.1 Java的異常類。Java的異常為單個(gè)對(duì)象，全部的異常均直接或者是間接地繼承Throwable類。而Throwable類的繼承層次組成為：Throwabl分為Error及Exception，Exception類下設(shè)RuntimeException。為有利于對(duì)這些可以傳遞對(duì)象的管理，Java API之中專門設(shè)有java.lang.Throwable類，唯有此類子類的對(duì)象才能夠?qū)崿F(xiàn)異常在系統(tǒng)中的傳遞體系。此類的兩個(gè)子類為：（1）Error類。此類代表錯(cuò)誤，對(duì)程序不能恢復(fù)的異常情況進(jìn)行指示。對(duì)于全部錯(cuò)誤類型及其子類，均不需要程序完成處理。較為多見的Error類，比如內(nèi)存溢出StackOverflowError等問題。（2）Exception類。此類代表異常，對(duì)程序之中能夠進(jìn)行恢復(fù)的異常情況進(jìn)行指示。此類為全部Java語言異常類體系之中的父類。運(yùn)用此類，能夠代表全部的異常問題。

掌握異常類的分類，有利于后續(xù)語法之中的編寫，也能夠出現(xiàn)使用異常類時(shí)選擇最為合適的異常類類型。

2.2 Java異常處理的機(jī)制。于一個(gè)方法的運(yùn)行過程之中，若出現(xiàn)了異常，那么這個(gè)方法形成了一個(gè)代表該異常的對(duì)象或者是Java虛擬機(jī)出現(xiàn)了一個(gè)包含了異常詳細(xì)的信息，而且將它反饋給運(yùn)行階段系統(tǒng)，正在運(yùn)行的系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)找出有關(guān)的代碼，對(duì)出現(xiàn)的異常進(jìn)行及時(shí)的處理，運(yùn)行系統(tǒng)于方法的調(diào)用棧之中進(jìn)行搜索，從出現(xiàn)異常的地方進(jìn)行回朔式的查找，依據(jù)被調(diào)用的順序進(jìn)行倒退檢查，直至有異常處理的方法被找到。

2.3 異常管理中的實(shí)用性建議。針對(duì)操作數(shù)據(jù)庫異常而言，Java應(yīng)用程序僅僅指示一個(gè)異常類。單純依靠Java應(yīng)用程序?qū)﹀e(cuò)誤信息的指示能力，基本不可能為應(yīng)用程序人員對(duì)錯(cuò)誤排除提供有利依據(jù)，僅能明確的指出是應(yīng)用程序錯(cuò)誤或者是因?yàn)閿?shù)據(jù)庫錯(cuò)誤造成這個(gè)異常的出現(xiàn)。為了能夠進(jìn)一步的指明出現(xiàn)錯(cuò)誤問題的原因，需要在數(shù)據(jù)庫層面設(shè)定異常的時(shí)候，對(duì)錯(cuò)誤原因進(jìn)行具體的說明。通常對(duì)應(yīng)用程序開發(fā)人員的要求相對(duì)較高，需要其有豐富的工作經(jīng)驗(yàn)、嚴(yán)密的思維邏輯以及扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)。盡管存在的難度較大，程序開發(fā)人員還是要加強(qiáng)自身的創(chuàng)新與實(shí)踐能力，向預(yù)期目標(biāo)發(fā)展，并非通過客戶的反饋發(fā)現(xiàn)其中存在的錯(cuò)誤。

3 結(jié)束語

Java普遍運(yùn)用在個(gè)人PC機(jī)、科學(xué)超級(jí)計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心、游戲控制臺(tái)以及移動(dòng)電話等領(lǐng)域，還擁有全球之中最大的開發(fā)者專業(yè)群體。在全球云計(jì)算以及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)環(huán)境之下，Java有廣闊的前景，而且有顯著的優(yōu)勢(shì)。對(duì)Java有異常拋出詳細(xì)信息實(shí)行分析，可以提升對(duì)異常的分析能力，從而進(jìn)行更精準(zhǔn)的定位，提升調(diào)試及開發(fā)的效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃金虎.基于JVM執(zhí)行事件的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)研究[D].華中科技大學(xué)，2012（01）.

[2]楊克嶠.Java程序優(yōu)化與數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)檢測(cè)的研究[D].復(fù)旦大學(xué)，2010（10）.

[3]李倩.Java程序指向分析研究[D].南京大學(xué)，2012（08）.

[4]陳紅躍，張宏軍，陳剛.Java異常處理策略研究[J].計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展.2012（07）.

作者簡(jiǎn)介：苑隆寅（1973.03-），四川廣安人，教師，講師，碩士研究生，研究方向：系統(tǒng)分析、數(shù)字資源利用。

作者單位：重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院，重慶 401520