Java 異常的棧軌跡(Stack Trace)詳解及實例代碼
Java 異常的棧軌跡(Stack Trace)詳解
捕獲到異常時，往往需要進行一些處理。比較簡單直接的方式就是打印異常棧軌跡Stack Trace。說起棧軌跡，可能很多人和我一樣，第一反應就是printStackTrace()方法。其實除了這個方法，還有一些別的內容也是和棧軌跡有關的。
1.printStackTrace()
首先需要明確，這個方法并不是來自于Exception類。Exception類本身除了定義了幾個構造器之外，所有的方法都是從其父類繼承過來的。而和異常相關的方法都是從java.lang.Throwable類繼承過來的。而printStackTrace()就是其中一個。
這個方法會將Throwable對象的棧軌跡信息打印到標準錯誤輸出流上。輸出的大體樣子如下：
java.lang.NullPointerException
at MyClass.mash(MyClass.java:9)
at MyClass.crunch(MyClass.java:6)
at MyClass.main(MyClass.java:3)
輸出的第一行是toString()方法的輸出，后面幾行的內容都是之前通過fillInStackTrace()方法保存的內容。關于這個方法，我們后面會講。
下面看一個例子：
public class TestPrintStackTrace {
public static void f() throws Exception{
throw new Exception("出問題啦！");
}
public static void g() throws Exception{
f();
}
public static void main(String[] args) {
try {
g();
}catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
這個例子的輸出如下：
java.lang.Exception: 出問題啦！ at TestPrintStackTrace.f(TestPrintStackTrace.java:3) at TestPrintStackTrace.g(TestPrintStackTrace.java:6) at TestPrintStackTrace.main(TestPrintStackTrace.java:10)
在這個例子中，在方法f()中拋出異常，方法g()中調用方法f()，在main方法中捕獲異常，并且打印棧軌跡信息。因此，輸出依次展示了f—>g—>main的過程。
2.getStackTrace()方法
這個方法提供了對printStackTrace()方法所打印信息的編程訪問。它會返回一個棧軌跡元素的數(shù)組。以上面的輸出為例，輸出的第2-4行每一行的內容對應一個棧軌跡元素。將這些棧軌跡元素保存在一個數(shù)組中。每個元素對應棧的一個棧幀。數(shù)組的第一個元素保存的是棧頂元素，也就是上面的f。最后一個元素保存的棧底元素。
下面是一個使用getStackTrace()訪問這些軌跡棧元素并打印輸出的例子：
public class TestPrintStackTrace {
public static void f() throws Exception{
throw new Exception("出問題啦！");
}
public static void g() throws Exception{
f();
}
public static void main(String[] args) {
try {
g();
}catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
System.out.println("------------------------------");
for(StackTraceElement elem : e.getStackTrace()) {
System.out.println(elem);
}
}
}
}
這樣的輸出和printStackTrace()的輸出基本上是一樣的，如下：
java.lang.Exception: 出問題啦！ at TestPrintStackTrace.f(TestPrintStackTrace.java:3) at TestPrintStackTrace.g(TestPrintStackTrace.java:6) at TestPrintStackTrace.main(TestPrintStackTrace.java:10) TestPrintStackTrace.f(TestPrintStackTrace.java:3) TestPrintStackTrace.g(TestPrintStackTrace.java:6) TestPrintStackTrace.main(TestPrintStackTrace.java:10)
3.fillInStackTrace()
我們在前面也提到了這個方法。要說清楚這個方法，首先要講一下捕獲異常之后重新拋出的問題。在catch代碼塊中捕獲到異常，打印棧軌跡，又重新throw出去。在上一級的方法調用中，再捕獲這個異常并且打印出棧軌跡信息。這兩個棧軌跡信息會一樣嗎？我們看一下代碼：
public class TestPrintStackTrace {
public static void f() throws Exception{
throw new Exception("出問題啦！");
}
public static void g() throws Exception{
try {
f();
}catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
throw e;
}
}
public static void main(String[] args) {
try {
g();
}catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
在main方法中捕獲的異常，是在g()方法中拋出的，按理說這兩個打印棧軌跡的信息應該不同，第二次打印的信息應該沒有關于f的信息。但是事實上，兩次打印棧軌跡信息是一樣的。輸出結果如下：
java.lang.Exception: 出問題啦！ at TestPrintStackTrace.f(TestPrintStackTrace.java:3) at TestPrintStackTrace.g(TestPrintStackTrace.java:7) at TestPrintStackTrace.main(TestPrintStackTrace.java:16) java.lang.Exception: 出問題啦！ at TestPrintStackTrace.f(TestPrintStackTrace.java:3) at TestPrintStackTrace.g(TestPrintStackTrace.java:7) at TestPrintStackTrace.main(TestPrintStackTrace.java:16)
也就是說，捕獲到異常又立即拋出，在上級方法調用中再次捕獲這個異常，打印的棧軌跡信息是一樣的。原因在于沒有將當前線程當前狀態(tài)下的軌跡棧的狀態(tài)保存進Throwabe中。現(xiàn)在我們引入fillInStackTrace()方法。這個方法剛好做的就是這樣的保存工作。我們看一下這個方法的原型：
public Throwable fillInStackTrace()
這個方法是有返回值的。返回的是保存了當前棧軌跡信息的Throwable對象。我們看看使用fillInStackTrace()方法處理后，打印的棧軌跡信息有什么不同，代碼如下：
public class TestPrintStackTrace {
public static void f() throws Exception{
throw new Exception("出問題啦！");
}
public static void g() throws Exception{
try {
f();
}catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
//不要忘了強制類型轉換
throw (Exception)e.fillInStackTrace();
}
}
public static void main(String[] args) {
try {
g();
}catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
輸出如下：
java.lang.Exception: 出問題啦！ at TestPrintStackTrace.f(TestPrintStackTrace.java:3) at TestPrintStackTrace.g(TestPrintStackTrace.java:7) at TestPrintStackTrace.main(TestPrintStackTrace.java:17) java.lang.Exception: 出問題啦！ at TestPrintStackTrace.g(TestPrintStackTrace.java:11) at TestPrintStackTrace.main(TestPrintStackTrace.java:17)
我們看到，在main方法中打印棧軌跡已經(jīng)沒有了f相關的信息了。
以上就是關于Java棧軌跡的一些我之前沒有掌握的內容，記下來備忘。
感謝閱讀，希望能幫助到大家，謝謝大家對本站的支持！
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