【软件构造】面向正确性和健壮性的软件构造小记

本文介绍了面向正确性和健壮性的软件构造，介绍了健壮性和正确性，以及MTBF和MTTF，最后重点介绍了Error和Exception

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一、什么是健壮性和正确性？

1、健壮性

系统在不正常输入或不正常外部情况下仍能够表现正常的程度。

2、正确性

程序按照spec加以执行的能力，是最重要的质量指标！

3、正确性和健壮性的比较

二、MTBF和MTTF

1、MTBF(Mean time between failures)

MTBF(Mean time between failures)是指平均故障间隔时间（平均无故障运行时间），是指相邻两次故障之间的平均工作时间。

2、MTBF与MTTF的区别

MTBF用于描述可修复系统的平均无故障运行时间， MTTF（故障前平均时间）描述不可修复系统的故障前平均时间

二、错误Error与异常处理Exception

1、Error与Exception

（1）Error（错误）：Java虚拟机无法解决的严重问题。如JVM系统内部错误、资源耗尽等严重情况。比如:StackOverflowError【栈溢出】和OOM（out of memory）,error是严重错误，程序会崩溃。

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）Exception：其他因为编程错误或偶然的外在因素导致的一般性问题，可以使用针对性的代码进行处理。例如：空指针异常、读取不存在的文件，网络连接中断等。

2、Error（错误）

（1）error的种类

用户输入错误、设备错误、物理限制

（2）典型的异常

a、VirtualMachineError：当Java虚拟机坏了，或者耗尽了继续运行所需得资源时抛出。

OutOfMemoryError：当Java虚拟机因为内存不足而无法分配对象时抛出，垃圾收集器无法提供更多的内存。
StackOverflowError：当应用递归太深导致栈溢出时抛出。
InternalError：抛出InternalError表示JVM中发生了一些异常的内部错误。

b、linkageError：一个类依赖于另一个类；但是编译前一个类之后，后一个类发生了不兼容的变化。

NoClassDefFoundError：如果JVM或ClassLoader实例试图加载类的定义，但是找不到定义时抛出。

3、Exception（异常）

（1）异常：程序执行中的非正常事件，导致程序无法再按预想的流程执行

在Java中，exception通常是由Throwable派生出来的。

（2）异常分类：

异常通常分为运行时异常和其他异常。

运行时异常：由程序员在代码里处理不当造成的
其他异常：由外部原因造成的

（3）运行时异常RuntimeException

一般指编译时出现的逻辑错误，是程序员应该避免出现的异常。

运行时异常属于Unchecked Exception（之后会介绍到）
可以不做处理，因为这类异常很普遍，若处理可能会对程序的可读性和运行效率产生影响。

常见的运行时异常
NullPointerException空指针异常
ArithmeticException数字运算异常
ArrayIndexOutOfBoundsException数组下标越界异常
ClassCastException类型转换异常
NumberFormatException数字格式不正确异常

（4）其他异常

SOLException操作数据库时，查询表可能发生异常
IOException操作文件时发生的异常
等等

4、Unchecked Exception和Checked Exception

（1）Unchecked Exception和Checked Exception

Unchecked Exception：编译器不会检查；可以不处理，编译没问题，但是执行时出现就导致程序错误，代表程序中潜在的bug；从RunTimeException派生出子类型。
Checked Exception：编译器帮助程序员检查你的程序是否已经抛出或处理了可能的异常；必须捕获并指定错误处理器handler，否则编译无法通过；从Exception派生出子类型。

（2）分类

Error和RuntimeException属于Unchecked Exceptions；其它的属于checked Exceptions。

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总结

本文介绍了面向正确性和健壮性的软件构造，介绍了健壮性和正确性，以及MTBF和MTTF，最后重点介绍了Error和Exception