Java調試（debug）是開發過程中非常重要的一環，它幫助我們找到并修復代碼中的錯誤。以下是一些經典的Java調試案例：

1. 空指針異常（NullPointerException）：

   • 案例描述：當應用程序試圖在需要對象的地方使用null時，會拋出空指針異常。
   • 調試步驟：檢查代碼中所有可能為null的對象引用，確保在使用前進行非空檢查。
   • 示例代碼：

     public class Example {
         public static void main(String[] args) {
             String str = null;
             System.out.println(str.length()); // 這里會拋出NullPointerException
         }
     }
     

2. 數組越界異常（ArrayIndexOutOfBoundsException）：

   • 案例描述：當應用程序試圖訪問數組中不存在的索引時，會拋出數組越界異常。
   • 調試步驟：檢查數組的索引范圍，確保訪問的索引在有效范圍內。
   • 示例代碼：

     public class Example {
         public static void main(String[] args) {
             int[] arr = new int[3];
             System.out.println(arr[3]); // 這里會拋出ArrayIndexOutOfBoundsException
         }
     }
     

3. 類型轉換異常（ClassCastException）：

   • 案例描述：當應用程序試圖將一個對象強制轉換為不兼容的類型時，會拋出類型轉換異常。
   • 調試步驟：檢查對象的實際類型和目標類型，確保類型轉換是合法的。
   • 示例代碼：

     public class Example {
         public static void main(String[] args) {
             Object obj = "Hello";
             String str = (String) obj; // 這里會拋出ClassCastException
         }
     }
     

4. 數組初始化異常（NegativeArraySizeException）：

   • 案例描述：當應用程序試圖創建一個具有負長度的數組時，會拋出數組初始化異常。
   • 調試步驟：檢查數組的初始化代碼，確保數組長度是正數。
   • 示例代碼：

     public class Example {
         public static void main(String[] args) {
             int[] arr = new int[-5]; // 這里會拋出NegativeArraySizeException
         }
     }
     

5. 邏輯錯誤：

   • 案例描述：當應用程序的邏輯不符合預期時，會導致運行時錯誤或不正確的行為。
   • 調試步驟：使用斷點、日志記錄和單元測試來逐步驗證代碼邏輯。
   • 示例代碼：

     public class Example {
         public static void main(String[] args) {
             int[] arr = {1, 2, 3};
             for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
                 if (arr[i] == 2) {
                     arr[i] = 42; // 這里可能是邏輯錯誤
                 }
             }
             System.out.println(arr[1]); // 預期輸出2，實際輸出42
         }
     }
     

6. 并發問題：

   • 案例描述：當多個線程同時訪問共享資源時，可能會導致數據不一致或其他并發問題。
   • 調試步驟：使用同步機制（如synchronized關鍵字、Lock接口）來確保線程安全。
   • 示例代碼：

     public class Example {
         private static int counter = 0;
     
         public static void main(String[] args) {
             Thread t1 = new Thread(() -> {
                 for (int i = 0; i < 1000; i++) {
                     counter++;
                 }
             });
     
             Thread t2 = new Thread(() -> {
                 for (int i = 0; i < 1000; i++) {
                     counter--;
                 }
             });
     
             t1.start();
             t2.start();
             t1.join();
             t2.join();
     
             System.out.println(counter); // 預期輸出0，實際輸出可能不是0
         }
     }
     

通過這些經典案例，你可以更好地理解和掌握Java調試的技巧和方法。