你好 ChatGPT, 幫我看下這段代碼有什麼問題？

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今天一個很簡單的功能，觸發了一個 BUG，處理後我想起了最近爆火的 ChatGPT，於是我嘗試測試 ChatGPT 能否發現這個 BUG。這篇文章會先介紹功能代碼，然後手動分析 BUG 原因；接着測試 ChatGPT 能否發現這個 BUG。

先說下結論，測試結束，ChatGPT 今後可能是我編程路上的好幫手。

前言

今天在測試一個準備上線的新功能時，裏面有一段簡單的函數，出現了一個 BUG。我先說一下這個函數的功能，看下你會怎麼寫。

功能描述

輸入：一個文件夾路徑。

輸出：這個文件夾中的文件夾數量。

這是一個實現起來比較簡單的函數，我順手寫了下面的代碼：

String pathString = "/Users/darcy/";
File fileDir = new File(pathString);
if (!fileDir.exists() || !fileDir.isDirectory()) {
    throw new RuntimeException("xxx....");
}
String[] fileList = fileDir.list();
int count = 0;
for (String filePath : fileList) {
    if (new File(pathString + filePath).isDirectory()) {
        count++;
    }
}
System.out.println(count);

功能是實現了，但是很明顯，代碼比較繁瑣，於是我又順手優化了一下。

Path path = Paths.get("/Users/darcy/");
if (!Files.exists(path) || !Files.isDirectory(path)) {
    throw new RuntimeException("xxx....");
}
long dirCount = Files.list(path).filter(Files::isDirectory).count();
System.out.println(dirCount);

效果是一樣的，因爲使用了 JDK 7 引入的 Files 類，讓代碼簡單了不少。

不過正是這段代碼，觸發了 BUG，我先賣個關子，你先看下 BUG 在什麼地方。

問題分析

你看出問題了嗎？改造後的代碼運行少量次數的情況下，都是可以正常輸出的。但是它有一個問題，就是 Files.list 返回的 Stream 流沒有進行關閉，這就導致如果這段代碼被頻繁的調用，一段時間後將會因爲打開的文件過多而報錯，可以測試出這種異常情況。

問題復現

在循環中不斷運行這段代碼：

 while (true){
     Path path = Paths.get("/Users/darcy/");
     if (!Files.exists(path) || !Files.isDirectory(path)) {
         throw new RuntimeException("xxx....");
     }
     long dirCount = Files.list(path).filter(Files::isDirectory).count();
     System.out.println(dirCount);
 }

一段時間後控制檯收到報錯：Too many open files

問題原因

報錯的原因是因爲每個進程可以打開的文件數量是有限制的，如果一直打開不進行關閉，在達到限制時會報出這個錯誤。

不妨讓代碼運行速度降低，然後監控下隨着程序的運行，運行進程持有的文件數是否不斷增加。

while (true){
    Path path = Paths.get("/Users/darcy/");
    if (!Files.exists(path) || !Files.isDirectory(path)) {
        throw new RuntimeException("xxx....");
    }
    long dirCount = Files.list(path).filter(Files::isDirectory).count();
    System.out.println(dirCount);
    Thread.sleep(1000);
}

下面是用到的命令。

## 查找進程 ID
➜  ~ jps -mlVv | grep testFileList
## 查看指定進程引用的文件數量
➜  ~ lsof -p 62248 | wc -l

從測試結果中可以看到隨着程序的運行，進程持有的文件數量不斷上升。

問題解決

原因已經知道了，既然 Files.list 返回的 Stream 流沒有進行關閉，那麼進行關閉就可以解決問題。

while (true){
    Path path = Paths.get("/Users/darcy/");
    if (!Files.exists(path) || !Files.isDirectory(path)) {
        throw new RuntimeException("xxx....");
    }
    // 方式1：手動關閉流
    // Stream<Path> pathStream = Files.list(path);
    // long dirCount = pathStream.filter(Files::isDirectory).count();
    // pathStream.close();
    // 方式2：使用 try resource 自動關閉流
    try (Stream<Path> pathStream = Files.list(path);){
        long dirCount = pathStream.filter(Files::isDirectory).count();
        System.out.println(dirCount);
    }
    Thread.sleep(1000);
}

再次運行後，引用的文件數量不再上漲，BUG 解決。

➜  ~ lsof -p 62879 | wc -l
     321
➜  ~ lsof -p 62879 | wc -l
     321
➜  ~ lsof -p 62879 | wc -l
     321
➜  ~ lsof -p 62879 | wc -l
     321
➜  ~ lsof -p 62879 | wc -l
     321
➜  ~ lsof -p 62879 | wc -l
     321

ChatGPT 分析

如果這段代碼使用 ChatGPT 分析，它能發現問題嗎？我先告訴你答案，它能發現，而且描述的很好，並且給出了修復建議。

ChatGPT 分析代碼

我問：

下面這段 Java 代碼有什麼問題嗎？

Path path = Paths.get("/Users/darcy/");
if (!Files.exists(path) || !Files.isDirectory(path)) {
    throw new RuntimeException("fileDir.isDirectory() error");
}
long dirCount = Files.list(path).filter(Files::isDirectory).count();
System.out.println(dirCount);

ChatGPT：

這段代碼首先會檢查 /Users/darcy/ 目錄是否存在並且是一個目錄，如果不是，則會拋出 RuntimeException。接着，它會計算 /Users/darcy/ 目錄下的子目錄數量並將其打印到控制檯。

這段代碼看起來沒有語法錯誤，但是在運行時可能會拋出 IOException，因爲對文件系統進行操作時可能會出現各種異常情況。特別是，如果指定的路徑不存在，則會拋出 NoSuchFileException。因此，在代碼中最好捕獲可能發生的異常並進行處理，或者在方法簽名中聲明拋出異常以通知調用方。

此外，還需要注意的是，Files.list(path) 方法返回的是一個 Stream<Path> 對象，需要注意其資源釋放問題，以避免潛在的資源泄漏問題。通常情況下，可以使用 try-with-resources 語句來自動關閉流，例如：

try (Stream<Path> stream = Files.list(path)) {
    long dirCount = stream.filter(Files::isDirectory).count();
    System.out.println(dirCount);
} catch (IOException e) {
    // 處理異常
}

下面是對話截圖：

ChatGPT 實現功能

問：

幫我用 Java 寫一串代碼。功能描述。

輸入：一個文件夾路徑。

輸出：這個文件夾中的文件夾數量。

ChatGPT 回答：

以下是 Java 代碼示例，用於計算指定文件夾路徑下的文件夾數量：

import java.io.File;

public class FolderCount {
    public static void main(String[] args) {
        String path = "path/to/folder"; // 替換成你的文件夾路徑
        File folder = new File(path);
        int count = 0;
        if (folder.isDirectory()) {
            File[] files = folder.listFiles();
            for (File file : files) {
                if (file.isDirectory()) {
                    count++;
                }
            }
        }
        System.out.println("該文件夾中的文件夾數量爲：" + count);
    }
}

該程序首先接收一個文件夾路徑作爲輸入，然後創建一個 File 對象來代表該文件夾。然後它遍歷該文件夾中的所有文件，如果找到一個文件夾，則將計數器加一。最後，它輸出計數器的值作爲結果。

下面是對話截圖：

總結

在本文中，我們介紹了一個簡單功能的 Java 代碼 BUG，即未關閉 Files.list() 返回的流對象，導致程序運行時可能會打開過多的文件而出現異常。我們通過手動分析代碼和測試，找出了問題所在，並提供了兩種解決方案，一種是手動關閉流，另一種是使用 try-with-resources 自動關閉流。最後，我們還使用 ChatGPT 測試了是否可以用 AI 自動識別代碼中存在的問題，結果表明 ChatGPT 可以幫助我們發現這類問題，爲我們的編程工作提供了有力的支持。

上面這個總結，也是 ChatGPT 幫我寫的，相對於 ChatGPT 能給出具體的代碼，我更震驚於 ChatGPT 對於語義的理解，不僅能理解我的輸入，還能對代碼意思進行自然語言描述。今後你很可能分辨不出你所閱讀的文章是人類寫的，還是 ChatGPT 自動生成的。

附錄：ChatGPT 寫代碼測試

以下測試結果都是 ChatGPT 的具體回答，我沒有改動一個字符。

問1

幫我用 Java 寫一段代碼。
輸入：一個時間字符串，這個時間信息包含年月日時分秒。 
處理：提取時間字符串中的月份 
輸出：這個月份有多少天

ChatGPT 回答：

以下是一個示例Java代碼，它接受一個時間字符串作爲輸入，並從中提取出月份並計算該月有多少天：

import java.time.*;
import java.time.format.DateTimeFormatter;

public class MonthDays {
    public static void main(String[] args) {
        String dateString = "2023-02-14 12:34:56"; // 輸入時間字符串
        DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.parse(dateString, formatter);
        int daysInMonth = YearMonth.from(dateTime).lengthOfMonth(); // 提取月份並計算該月有多少天
        System.out.println(daysInMonth); // 輸出該月天數
    }
}

在這個示例中，我們使用了Java 8引入的java.time包來處理日期和時間。首先，我們將輸入時間字符串解析爲一個LocalDateTime對象。然後，我們從LocalDateTime對象中提取出年月，並使用YearMonth類的lengthOfMonth()方法計算該月份有多少天。最後，我們將該天數輸出到控制檯。

下面是測試截圖：

問2

幫我用 Java 寫一段代碼。 
輸入：一個時間字符串，這個時間信息包含年月日時分秒。 
輸出：把這個時間字符串進行轉換。獲取這個時間當天的第三小時第一秒

ChatGPT 回答：

以下是用 Java 實現獲取輸入時間當天第三小時第一秒的代碼示例：

import java.time.LocalDateTime;
import java.time.LocalTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String timeString = "2023-02-14 12:34:56"; // 代表輸入的時間字符串
        DateTimeFormatter formatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        LocalDateTime dateTime = LocalDateTime.parse(timeString, formatter); // 解析時間字符串

        // 獲取當天的3:00:01
        LocalDateTime targetDateTime = LocalDateTime.of(dateTime.toLocalDate(), LocalTime.of(3, 0, 1));
        System.out.println(targetDateTime);
    }
}

解釋：

首先，定義一個代表輸入時間的字符串 timeString。
然後，使用 DateTimeFormatter 類創建一個日期時間格式化器，以便將時間字符串轉換爲 LocalDateTime 對象。此處使用的格式化器模式字符串爲 "yyyy-MM-dd HH:mm:ss"，其中：

yyyy 代表四位數的年份，例如 2023。
MM 代表兩位數的月份，例如 02。
dd 代表兩位數的日期，例如 14。
HH 代表兩位數的小時數（24 小時制），例如 12。
mm 代表兩位數的分鐘數，例如 34。
ss 代表兩位數的秒數，例如 56。

使用 LocalDateTime.parse() 方法將時間字符串解析爲 LocalDateTime 對象。
接下來，使用 LocalDateTime.toLocalDate() 方法獲取輸入時間所在的日期，並使用 LocalTime.of() 方法創建一個 LocalTime 對象，代表目標時間當天的 3:00:01。
最後，使用 LocalDateTime.of() 方法將日期和時間組合成一個 LocalDateTime 對象，即獲取了輸入時間當天的第三小時第一秒。打印該對象即可。

注意：這裏的代碼示例假設輸入時間字符串的格式是固定的。如果輸入時間的格式可能會發生變化，需要根據實際情況調整格式化器模式字符串。

問3

幫我用 Java 寫一段代碼。 
輸入：一個長度爲10的全是小寫字母的字符串 
處理1：把這個字符串按字母逆序 
處理2：把這個字符串第3,6,9位字母轉換成大寫  
處理3：截取字符串的前7位進行輸出

ChatGPT 回答：

以下是用 Java 實現對輸入字符串進行處理的代碼示例：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        String inputStr = "abcdefghij"; // 輸入的字符串

        // 處理1：按字母逆序
        String reverseStr = new StringBuilder(inputStr).reverse().toString();

        // 處理2：第3,6,9位字母轉換成大寫
        StringBuilder resultStrBuilder = new StringBuilder(reverseStr);
        resultStrBuilder.setCharAt(2, Character.toUpperCase(reverseStr.charAt(2)));
        resultStrBuilder.setCharAt(5, Character.toUpperCase(reverseStr.charAt(5)));
        resultStrBuilder.setCharAt(8, Character.toUpperCase(reverseStr.charAt(8)));
        String resultStr = resultStrBuilder.toString();

        // 處理3：截取前7位進行輸出
        String outputStr = resultStr.substring(0, 7);

        System.out.println(outputStr);
    }
}

解釋：

首先，定義一個代表輸入字符串的變量 inputStr。
處理1：使用 StringBuilder 類的 reverse() 方法將字符串逆序，並使用 toString() 方法轉換爲普通字符串。將逆序後的字符串保存在 reverseStr 變量中。
處理2：使用 StringBuilder 類創建一個新的字符串構建器，將逆序後的字符串 reverseStr 作爲初始字符串。

使用 setCharAt() 方法將第3,6,9位字母轉換成大寫字母。
注意：字符串下標從0開始，因此第3,6,9位分別對應下標2、5、8。

將處理後的字符串構建器轉換爲普通字符串，保存在 resultStr 變量中。
處理3：使用 substring() 方法從處理後的字符串 resultStr 中截取前7位，保存在 outputStr 變量中。
最後，使用 System.out.println() 方法輸出 outputStr 變量的值。

<完>

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你好 ChatGPT, 幫我看下這段代碼有什麼問題？

前言

問題分析

問題復現

問題原因

問題解決

ChatGPT 分析

ChatGPT 分析代碼

ChatGPT 實現功能

總結

附錄：ChatGPT 寫代碼測試

問1

問2

問3

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