Java中不可预测的程序行为

Question

我正在把头发拉出来，我想我会看到其他人的Java经验是否能够解决这个问题。 我编写了大量的程序代码，它本身就是一个更大的项目，所以我不能简单地发布它。 但是，我将概述问题......

问题：我的代码没有返回模拟的可预测结果。 每次运行模拟时，都会记录各种统计数据。 尽管代码相同（！），但执行结果之间产生的结果不同。

我非常肯定的事情不是问题（尽管如果你认为有“问题”请大声说出来）：

• 使用随机数生成器，但每次都以相同的值播种。
• 该程序是单线程的，因此竞争条件不应成为问题。
• 行为发生在调试模式，独立jar和IDE的正常执行（我正在使用eclipse）。
• 静态成员用在列表中的对象之间。 使用for-each构造，但每次都应该以相同的顺序执行。
• 在对刚才提到的列表进行排序的情况下，使用了Collections.sort（），因此应该是稳定的（同样，列表应该以相同的顺序排序）

谁能想到我可能会在这里俯瞰的东西？ 这一刻似乎深不可测！ 谢谢！

Answer 1

您确定要使用在所有地方创建的Random实例吗？ 请记住，对Math.random（）的调用使用自己的Random实例。

Answer 2

我假设你已经在对象中覆盖了 equals()和hashCode() （或者你已经编写了一个自定义比较器）。 如果您的对象中使用了随机数，那么它不是排序中的标准，对吧？

此外，如果您要对这些项进行排序，然后将它们放入HashMap或HashSet中 - 这些结构将不会保留您的顺序 - 请改用TreeSet或TreeMap。

Answer 3

尝试在应用程序中添加大量跟踪，然后检查日志以查看它的分歧。

Answer 4

您可以使用名为InTrace的工具跟踪Java代码的执行情况。 这将允许您比较程序的不同运行之间的详细控制流程。

注意：InTrace是我编写的免费开源工具。

Answer 5

有没有垃圾收集的机会？ 这可能会给你的时间增加一些随机性。 如果您使用的是Sun JVM，则可以使用一些选项来打印GC信息：

-XX:-PrintGC               Print messages at garbage collection. Manageable.
    -XX:-PrintGCDetails        Print more details at garbage collection. Manageable.            
                               (Introduced in 1.4.0.)
    -XX:-PrintGCTimeStamps     Print timestamps at garbage collection. Manageable
                               (Introduced in 1.4.0.)

从此页面获取的详细信息。

您还可以查看使用jstat获取有关正在进行的操作的性能统计信息。

Answer 6

在不知道你的代码的情况下很难分辨，但这里有一些我开始寻找的地方。

确保所有个人课程都按预期工作。 这意味着，您应该至少对您的核心类进行单元测试 。

将assert-Statements插入所有私有方法以进行其他检查，以确保传递给helper方法的数据有效。 （不要在公共方法中使用assert，在那里使用Exceptions）。

在所有关键点添加日志记录（级别DEBUG，如果您使用的是log4j或类似的）或简单的System.out.println（）语句，以获得值，其中值发生变化。 这将有助于您了解数据如何在代码中流动。

由于您使用的是eclipse，请使用调试器并逐步执行代码并观察意外的数据更改

检查错误的假设。 例如，对于非纯粹真/假检查条件的else块中的业务逻辑。 例如，您经常在GUI中找到这样的代码

if (button == OK_BUTTON) {
    doOkButton();
} else {
    doCancelBotton(); // VERY dangerous. could be any Button
}

解决这个问题

if (button == OK_BUTTON) {
    doOkButton();
} else if (button == CANCEL_BUTTON) {
    doCancelBotton();
} else {
    assert false : "Oops, a new button?"
}

你说你使用的是随机数发生器。 你确定你每次都使用正确的它并没有增加输出的随机性吗？ 你究竟用它做什么用的？

你用的是基于时间的吗？ System.currentTimeMillies例如？

你确定你使用的是正确的系列吗？ 并非所有都是排序和排序的，如果您尝试查看所有元素，每次运行应用程序时都会给出不同的结果。

验证集合中使用的所有类是否具有正确的equals（）和hashCode（）

你在使用自动装箱吗？ 小心比较

 new Integer(5) == new Integer(5) 

是假的，因为你比较两个对象引用而不是值，

Integer i = new Integer(5);
i++;

在i ++创建一个新对象。 这些很难被发现，而且大多数时候，如果你使用原语和集合，就会发生自动装箱。

您是否正在使用任何可能使您的假设无效的第三方库（竞争条件等）

使用FindBugs之类的工具对代码进行静态分析。 它可能会给你一些提示。

那是我开始的地方。 祝好运！