Java 边界陷阱（边界值的校验）

「爱情、让人受尽委屈。」 2023-10-10 11:14 16阅读 0赞

> 最近看了一篇博客，博客内容谈到了Java基本数据类型边界值的问题，细细品味后觉得值得记录一下。

#### 目录 ####

*   *  一、案列
     *  二、解决边界问题
     *  三、复习Java基本数据类型

### 一、案列 ###

某商家生产的电子产品非常畅销，需要提前30天预订才能抢到手，同时还规定了一个会员可拥有的最多产品数量，目的是为了防止囤积压货肆意加价。会员的预订过程是这样的：先登录官方网站，选择产品型号，然后设置需要预订的数量，提交，符合规则即提示下单成功，不符合规则提示下单失败，后台的处理模拟如下：

import java.util.Scanner;
     
    public class Demo {
        
        // 一个会员拥有产品的最多数量
        public final static int LIMIT = 2000;
     
        public static void main(String[] args) {
        
            // 会员当前用有的产品数量
            int cur = 1000;
            Scanner input = new Scanner(System.in);
            System.out.println("请输入需要预定的数量：");
            while (input.hasNextInt()) {
        
                int order = input.nextInt();
                if (order > 0 && order + cur <= LIMIT) {
        
                    System.out.println("你已经成功预定：" + order + " 个产品");
                } else {
        
                    System.out.println("超过限额，预定失败！");
                }
            }
     
        }
    }

*  以上是一个简单的订单处理程序demo示例，来看一下代码运行结果：  
    ![在这里插入图片描述][20200605161113139.png]
 *  结果看上去是没有问题，代码也很简单，看一眼就知道是什么意思，来我们接着再试一次：  
    ![在这里插入图片描述][20200605161540317.png]
 *  竟然成功了，不可思议，输入的数字2147483647已经远超出用户限额2000，但是为什么会成功呢？仔细看 order + cur <= LIMIT 这里的数据类型是int，而示例输入的数字2147483647正好是int类型的边界值（max），2147483647 + 1000 = -2147482649，小于限定条件LIMIT，所以导致错误的发生。
 *  在单元测试中，有一项测试叫做边界测试(也叫临界测试)，如果一个方法接收的是int类型的参数，那么以下三个值是必须测试的:0、正最大、负最小，其中正最大、负最小是边界值，如果这三个值都没有问题，方法才是比较安全可靠的。我们的例子就是因为缺少边界测试，致使生产系统产生了严重的偏差。

### 二、解决边界问题 ###

*  对加减后的值进行条件判断；

public static void main(String[] args) {
        
            // 会员当前用有的产品数量
            int cur = 1000;
            Scanner input = new Scanner(System.in);
            System.out.println("请输入需要预定的数量：");
            while (input.hasNextInt()) {
        
                int order = input.nextInt();
                // 对加减后的值进行条件判断，考虑边界问题
                int totalNum = order + cur;
                System.out.println(totalNum);
                if (order > 0 && totalNum > 0 && totalNum <= LIMIT) {
        
                    System.out.println("你已经成功预定：" + order + " 个产品");
                } else {
        
                    System.out.println("超过限额，预定失败！");
                }
            }
        }

*  运行结果：  
    ![在这里插入图片描述][20200605165344913.png]

### 三、复习Java基本数据类型 ###

*  既然说到基本数据类型，就来顺便回顾一下Java中的4类8种基本数据类型：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>数据类型</th> 
   <th>二进制位数</th> 
   <th>默认值</th> 
   <th>取值范围</th> 
   <th>示例</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>byte(位)</td> 
   <td>8</td> 
   <td>0</td> 
   <td>-2^7 - 2^7-1</td> 
   <td>byte b = 10;</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>short(短整数)</td> 
   <td>16</td> 
   <td>0</td> 
   <td>-2^15 - 2^15-1</td> 
   <td>short s = 10;</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>int(整数)</td> 
   <td>32</td> 
   <td>0</td> 
   <td>-2^31 - 2^31-1</td> 
   <td>int i = 10;</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>long(长整数)</td> 
   <td>64</td> 
   <td>0</td> 
   <td>-2^63 - 2^63-1</td> 
   <td>long l = 10L;</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>float(单精度)</td> 
   <td>32</td> 
   <td>0.0</td> 
   <td>3.402823e+38 ~ 1.401298e-45</td> 
   <td>float f = 10.0F;</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>double(双精度)</td> 
   <td>64</td> 
   <td>0.0</td> 
   <td>1.797693e+308~ 4.9000000e-324</td> 
   <td>double d = 10.0d;</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>char(字符)</td> 
   <td>16</td> 
   <td>空</td> 
   <td>0 - 65535<br>or(\u0000~\uFFFF)</td> 
   <td>char c = ‘c’;</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>boolean(布尔值)</td> 
   <td>1</td> 
   <td>false</td> 
   <td>true、false</td> 
   <td>boolean b = true;</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

*  代码示例：

public class Test {
        
    	static byte b;
        static short s;
        static int i;
        static long l;
        static float f;
        static double d;
        static char c;
        static boolean bo;
    	public static void main(String[] args) {
        
    			System.out.println("byte的大小   ： " + Byte.SIZE+   ";    默认值：" + b + ";        数据范围：" + Byte.MIN_VALUE + " - " + Byte.MAX_VALUE);
    			
    			System.out.println("short的大小  ：" + Short.SIZE + ";    默认值：" + s + ";        数据范围：" + Short.MIN_VALUE + " - " + Short.MAX_VALUE);
    			
    			System.out.println("int的大小    ：" + Integer.SIZE + ";    默认值：" + i + ";        数据范围：" + Integer.MIN_VALUE + " - " + Integer.MAX_VALUE);
    			
    			System.out.println("long的大小   ：" + Long.SIZE + ";    默认值：" + l + ";        数据范围：" + Long.MIN_VALUE + " - " + Long.MAX_VALUE);
    			
    			System.out.println("float的大小  ：" + Float.SIZE + ";    默认值：" + f + ";      数据范围：" + Float.MIN_VALUE + " - " + Float.MAX_VALUE);
    			
    			System.out.println("double的大小 ：" + Double.SIZE + ";    默认值：" + d + ";      数据范围：" + Double.MIN_VALUE + " - " + Double.MAX_VALUE);
    			
    			System.out.println("char的大小   ：" + Character.SIZE + ";    默认值：" + c + ";        数据范围：" + Character.MIN_VALUE + " - " + Character.MAX_VALUE);
    			
    			System.out.println("boolean的大小：" + "  ;    默认值：" + bo + ";    数据范围： " + "  - ");
    	 }
    }

*  运行结果：  
    ![在这里插入图片描述][20200605163721673.png]
 *  运行结果中的char的数据范围貌似有点问题，不应该是0 - 65535吗？看图：![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3podXppY2M_size_16_color_FFFFFF_t_70]
 *  Java中的char类型由两个字节即十六位来表示，因为是无符号数，所以为2的16次方，数值范围就为：0 - 2^16-1；

--------------------

*  打完，收工！

[20200605161113139.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200605161113139.png
[20200605161540317.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200605161540317.png
[20200605165344913.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200605165344913.png
[20200605163721673.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200605163721673.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3podXppY2M_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200605164629273.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3podXppY2M=,size_16,color_FFFFFF,t_70