詳解Java異常的堆疊軌跡(Stack Trace)實例程式碼

這篇文章主要介紹了Java 異常的堆疊軌跡(Stack Trace)詳解及實例程式碼的相關資料,需要的朋友可以參考下

Java 異常的堆疊軌跡(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列印異常堆疊軌跡Stack Trace。說起棧軌跡，可能很多人跟我一樣，第一個反應就是printStackTrace()方法。其實除了這個方法，還有一些別的內容也是跟棧軌跡有關的。

     1.printStackTrace()

    首先需要先明確，這個方法並不是來自於Exception類別。 Exception類別本身除了定義了幾個建構器之外，所有的方法都是從其父類別繼承過來的。而和異常相關的方法都是從java.lang.Throwable類別繼承過來的。而printStackTrace()就是其中一個。

     這個方法會將Throwable物件的堆疊軌跡資訊列印到標準錯誤輸出流上。輸出大致的樣子如下：

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，後面幾行的內容都是先前透過fillInStackTrace()方法儲存的內容。關於這個方法，我們後面會講。

    以下看一個範例：

public class TestPrintStackTrace {
  public static void f() throws Exception{
    throw new Exception("出问题啦！");
  }
  public static void g() throws Exception{
    f();
  }
  public static void main(String[] args) {
    try {
      g();
    }catch(Exception e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
}

    這個範例的輸出如下：

java.lang.Exception: 出问题啦！
  at TestPrintStackTrace.f(TestPrintStackTrace.java:3)
  at TestPrintStackTrace.g(TestPrintStackTrace.java:6)
  at TestPrintStackTrace.main(TestPrintStackTrace.java:10)

    在這個範例中，在方法f()中拋出例外 #，方法g()中呼叫方法f()，在main方法中捕獲異常，並且列印棧軌跡資訊。因此，輸出依序展示了f—>g—>main的過程。

    2.getStackTrace()方法

    這個方法提供了對printStackTrace()方法所列印資訊的程式存取。它會傳回一個堆疊軌跡元素的陣列。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堆疊軌跡元素。將這些堆疊軌跡元素保存在一個陣列中。每個元素對應堆疊的一個堆疊幀。數組的第一個元素保存的是棧頂元素，也就是上面的f。最後一個元素保存的棧底元素。

    以下是使用getStackTrace()存取這些軌跡堆疊元素並列印輸出的範例：

public class TestPrintStackTrace {
  public static void f() throws Exception{
    throw new Exception("出问题啦！");
  }
  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: 出问题啦！
  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後重新拋出的問題。在catch程式碼區塊中捕獲到異常，列印棧軌跡，又重新throw出去。在上一級的方法呼叫中，再捕獲這個異常並且列印出棧軌跡資訊。這兩個棧軌跡資訊會一樣嗎？我們來看看程式碼：

public class TestPrintStackTrace {
  public static void f() throws Exception{
    throw new Exception("出问题啦！");
  }
  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方法中擷取的異常，是在g()方法中拋出的，按理說這兩個列印堆疊軌跡的資訊應該不同，第二次列印的訊息應該沒有關於f的資訊。但是事實上，兩次列印棧軌跡資訊是一樣的。輸出結果如下：

java.lang.Exception: 出问题啦！
  at TestPrintStackTrace.f(TestPrintStackTrace.java:3)
  at TestPrintStackTrace.g(TestPrintStackTrace.java:7)
  at TestPrintStackTrace.main(TestPrintStackTrace.java:16)
java.lang.Exception: 出问题啦！
  at TestPrintStackTrace.f(TestPrintStackTrace.java:3)
  at TestPrintStackTrace.g(TestPrintStackTrace.java:7)
  at TestPrintStackTrace.main(TestPrintStackTrace.java:16)

    也就是說，捕捉到異常又立即拋出，在上級方法呼叫中再次捕獲這個異常，打印的堆疊軌跡資訊是一樣的。原因在於沒有將目前執行緒目前狀態下的軌跡堆疊的狀態儲存進Throwabe中。現在我們引入fillInStackTrace()方法。這個方法剛好做的就是這樣的保存工作。我們來看看這個方法的原型：

public Throwable fillInStackTrace()

    這個方法是有回傳值的。傳回的是保存了目前棧軌跡資訊的Throwable物件。我們來看看使用fillInStackTrace()方法處理後，列印的堆疊軌跡資訊有什麼不同，程式碼如下：

public class TestPrintStackTrace {
  public static void f() throws Exception{
    throw new Exception("出问题啦！");
  }
  public static void g() throws Exception{
    try {
      f();
    }catch(Exception e) {
      e.printStackTrace();
      //不要忘了强制类型转换
      throw (Exception)e.fillInStackTrace();
    }
     
  }
  public static void main(String[] args) {
    try {
      g();
    }catch(Exception e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
}

     輸出如下：

java.lang.Exception: 出问题啦！
  at TestPrintStackTrace.f(TestPrintStackTrace.java:3)
  at TestPrintStackTrace.g(TestPrintStackTrace.java:7)
  at TestPrintStackTrace.main(TestPrintStackTrace.java:17)
java.lang.Exception: 出问题啦！
  at TestPrintStackTrace.g(TestPrintStackTrace.java:11)
  at TestPrintStackTrace.main(TestPrintStackTrace.java:17)

我們看到，在main方法中列印堆疊軌跡已經沒有了f相關的資訊了。

以上是詳解Java異常的堆疊軌跡(Stack Trace)實例程式碼的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！