你可能也会掉进这个简单的 String 的坑 码农沉思录 昨天

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石头同学是某大公司高级开发工程师,某日收到不少错误告警信息,于是便去开始排查。 跟踪日志发现是某个服务抛出的异…

石头同学是某大公司高级开发工程师,某日收到不少错误告警信息,于是便去开始排查。

跟踪日志发现是某个服务抛出的异常信息,奇怪的是这个服务上线也有一段时间了。之前很少看到类似的错误信息,最近偶尔多了起来。

后来才定位到是因为服务调用了某外部接口,发现对方对参数长度做了限制,如果输入参数超过 1000 bytes,就直接抛异常,代码类似如下:

/** * @param status * @param result, the size should less than 1000 bytes * @throws Exception */public XXResult(boolean status, String result) {    if (result != null && result.getBytes().length > 1000) {        throw new RuntimeException("result size more than 1000 bytes!");    }  ......}

心想,这还不简单,咱们的 result 也不是什么关键性的东西,你有限制,我直接 trim 一下不就行了?

解决方案

于是三下五除二,给搞了个 trim 方法,支持传不同参数按需 trim,代码如下:

/** * 将给定的字符串 trim 到指定大小 * @param input * @param trimTo 需要 trim 的字节长度 * @return trim 后的 String */public static String trimAsByte(String input, int trimTo) {    if (Objects.isNull(input)) {        return null;    }    byte[] bytes = input.getBytes();    if (bytes.length > trimTo) {        byte [] subArray = Arrays.copyOfRange(bytes, 0, trimTo);        return new String(subArray);    }    return input;}

再在需要调用外部服务的地方,先调用这个 trimAsByte 方法,一顿操作连忙上线,一切完美~

灾难现场

一切完美,石头哥也是这样认为的。然后幸福总是短暂的。

经过一段时间后(前面也提到,业务场景确实是偶发的),相同的错误仍然发生了。

简直不敢相信,都 trim 了为啥还会超出?你也帮忙想想,是哪里的问题?

看看上面的例子(为了方便展示,简单修改文首代码了下),

trimAsByte("WeChat:tangleithu", 8)

输入字符串 WeChat:tangleithu 太长了,只 trim 到剩下 8 个字节,对应的字节数组是从 [87,101,67,104,97,116,58,116,97,110,103,108,101,105,116,104,117] 变为了 [87,101,67,104,97,116,58,116],字符串变成了 WeChat:t ,结果正确。

其实在写这个方法的时候还是太草率了,本应该很容易想到中文的情况的,我们来试试:

trimAsByte("程序猿石头", 8)

看上述截图,悲剧了,输入程序猿石头,3 个字节一个汉字,一共 15 个字节 [-25,-88,-117,-27,-70,-113,-25,-116,-65,-25,-97,-77,-27,-92,-76],trim 到 8 位,剩下前 8 位 [-25,-88,-117,-27,-70,-113,-25,-116] 也正确。再 new String,又变成3 个 “中文” 了,虽然第 3 个“中文”,咱也不认识,咱也不敢问到底读啥,总之再转换成字节数组,长度多了 1 个,变成 9 了。

问题算是定位到了。

不禁要问,为什么?

来看看这个 String 的构造函数,看看上面注释才发现,其实我们忽略了一个很重要的概念,就是编码方式。

/** * Constructs a new {@code String} by decoding the specified array of bytes * using the platform's default charset.  The length of the new {@code * String} is a function of the charset, and hence may not be equal to the * length of the byte array. * * <p> The behavior of this constructor when the given bytes are not valid * in the default charset is unspecified.  The {@link * java.nio.charset.CharsetDecoder} class should be used when more control * over the decoding process is required. * * @param  bytes *         The bytes to be decoded into characters * * @since  JDK1.1 */public String(byte bytes[]) {    //this(bytes, 0, bytes.length);    checkBounds(bytes, offset, length);    this.value = StringCoding.decode(bytes, offset, length);}

当我们用默认的构造函数 new String 的时候,只是用了系统默认的编码(本文是“UTF-8”)去尝试解码,构造出字符串。

所以,当我们在用字节数组(字节流)来表达具体的语义的时候,一定要约定好以什么方式进行编码,本文不具体阐述编码问题了。下面用一个例子来解释上文的现象:

[-25,-88,-117,-27,-70,-113,-25,-116,-65,-25,-97,-77,-27,-92,-76] 仍然用这串字节数组来实验,这串字节数组,如果用 “UTF-8” 编码去解释,那么其想表达的语义就是中文“程序猿石头”,从上文标注的 1,2,3 中可以看出来,没有写即用了系统中的默认编码“UTF-8”。

假设按照 “GBK” 来解释(标注 4),就是表达的 “绋嬪簭鐚跨煶澶�”,注意看下其中的  是不是似曾相识;

注意标注 5,通过 GBK 解释构造字符串后,再通过默认的 “UTF-8” 获取字节数组,长度就变成 24 了,然后还通过 “GBK” 编码得到的字节数组长度为 15(标注 6),再试图构造字符串(标注 7),其中“程序猿石头”的“头”字,已经没了。说明这个转换过程中,其实信息已经被丢了。

上面的  其实是 UNICODE 编码方式中的一个特殊的字符,也就是 0xFFFD(65535),其实是一个占位符(REPLACEMENT CHARACTER),用来表达未知的、没办法表达的东东。上文中在进行编码转换过程中,出现了这个玩意,其实也就是没办法准确表达含义,会被替换成这个东西,因此信息也就丢失了。你可以试试前面的例子,比如把前 8 个字节中的最后一两个字节随便改改,都是一样的。

关于作者: 大数据教程学习

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