来自 PMD 的 Java 流 while 循环异常警告答案

【问题标题】：Java stream while loop anomaly warnings from PMD来自 PMD 的 Java 流 while 循环异常警告
【发布时间】：2020-10-08 05:56:51
【问题描述】：

在下面的代码中，我创建了一个新的 ID，检查它是否存在，如果它是唯一的则返回它：

private String generateNewId(List<Item> items) {
    do {
        String newId = ... // generateNewId from another method
        if (items.stream.noneMatch(i -> i.getId().equals(newId))) {
            return newId;
        }
    } while(true);
}

但是，我遇到了 PMD 异常：

发现变量“newId”的“DD”异常
发现变量“newId”的“DU”异常

来自 PMD 文档：

DU - 异常：最近定义的变量未定义。这些异常可能出现在正常的源文本中。

DD - 异常：A 最近定义的变量被重新定义。这是不祥之兆，但不一定是错误。

我尝试将 newId 变量移到循环外，但随后出现错误：lambda 中使用的变量应该是最终的或有效的最终。

如何重构代码以消除这些异常？或者我应该将这些警告视为误报吗？

【问题讨论】：

与问题无关，但您不应生成这样的 ID。您拥有的项目越多，所需的时间就越长（生成 n 个 ID 需要 O(n^2) 步）。您应该使用 UUID，这在技术上并不能避免 ID 冲突，但它们太不可能了，所以没关系。
@Clashsoft 我知道，不幸的是，这是客户端的要求之一——保持向后兼容性。我更喜欢使用 UUID，我就是不能......

标签： java java-stream static-analysis pmd

【解决方案1】：

您看到了 DD 异常，因为当 if 条件评估为 false 时，变量 newId 在 do { } while(true) 循环中被重新定义。

然而，我认为 DU 异常是误报。在这种情况下，newId 总是至少使用一次：

如果项目列表为空，则返回newId
如果项目列表不为空，则在nonMatch的闭包中使用newId

但这是 PMD 无法弄清楚的，因为它不知道 noneMatch 的语义。如果您将 noneMatch 替换为 anyMatch，那么这将是真正的 DU 异常。

DD 和 DU 异常通常很难修复，因为它们指出了更高级别的设计问题。在这种情况下，问题不直接在于变量 newId 本身，而是使用 do { } while(true) 可能导致无限循环，因为您忽略了无法生成新唯一 ID 的情况。

解决此问题的一种方法是解决此问题：

    private String generateNewId(List<Item> items) {
        return Stream.generate(this::getRandomId)
                     .limit(100)
                     .filter(id -> isNew(id, items))
                     .findAny()
                     .orElseThrow(() -> new NoSuchElementException("Failed to generate unique id."));
    }

    private String getRandomId() {
        return "4";  // chosen by fair dice roll.
                     // guaranteed to be random.
    }

    private boolean isNew(String id, List<Item> items) {
        return items.stream().noneMatch(item -> id.equals(item.getId()));
    }

此解决方案通过尝试生成新的 id 最多 100 次来解决无限循环问题，如果失败则抛出异常。根据您的情况，您可能会选择不同的限制。

【讨论】：