解析Java异常的栈轨迹及其相关方法
一.打印栈轨迹的方法
主动调用Throwable对象的printStackTrace()=printStackTrace(System.err)，printStackTrace(PrintStream)，printStackTrace(PrintWriter)中的其中一个。
如果一个Exception没有被处理，直接在main方法后面throws，程序退出前将调用异常的printStackTrace()方法，最终是Exception in thread "main" + printStackTrace()
二.栈轨迹
1、printStackTrace()
首先需要明确，这个方法并不是来自于Exception类。Exception类本身除了定义了几个构造器之外，所有的方法都是从其父类继承过来的。而和异常相关的方法都是从java.lang.Throwable类继承过来的。而printStackTrace()就是其中一个。
这个方法会将Throwable对象的栈轨迹信息打印到标准错误输出流上。输出的大体样子如下：
java.lang.NullPointerException
at MyClass.mash(MyClass.java:9)
at MyClass.crunch(MyClass.java:6)
at MyClass.main(MyClass.java:3)
输出的第一行是toString()方法的输出，后面几行的内容都是之前通过fillInStackTrace()方法保存的内容。关于这个方法，我们后面会讲。
下面看一个例子：
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();
}
}
}
这个例子的输出如下：
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)
在这个例子中，在方法f()中抛出异常，方法g()中调用方法f()，在main方法中捕获异常，并且打印栈轨迹信息。因此，输出依次展示了f—>g—>main的过程。
2、getStackTrace()方法
这个方法提供了对printStackTrace()方法所打印信息的编程访问。它会返回一个栈轨迹元素的数组。以上面的输出为例，输出的第2-4行每一行的内容对应一个栈轨迹元素。将这些栈轨迹元素保存在一个数组中。每个元素对应栈的一个栈帧。数组的第一个元素保存的是栈顶元素，也就是上面的f。最后一个元素保存的栈底元素。
下面是一个使用getStackTrace()访问这些轨迹栈元素并打印输出的例子：
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);
}
}
}
}
这样的输出和printStackTrace()的输出基本上是一样的，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)
三.fillInStackTrace方法
native fillInStackTrace()方法将返回一个Throwable对象，它是通过把当前调用栈信息填入原来那个异常对象儿建立的，所以返回的还是原来的异常。
调用此方法的那一行将成为异常新的发生地，有关原来异常发生点的信息会丢失。它的效果等价于捕获一个异常后，重新抛出另外一种异常。两者不同的是，fillInStackTrace后的异常还是原来的异常(只是少了栈轨迹而已)；而重新抛出一个异常的话，完全跟原异常信息无关了(当然也没有栈轨迹)。
package com.jyz.study.jdk.exception;
/**
* 栈轨迹
* fillInStackTrace
* @author JoyoungZhang@gmail.com
*
*/
public class FillInStackTrace {
public static void main(String[] args) throws Exception {
test1();
}
private static void test1() throws Exception{
try{
test2();
}catch(NullPointerException ex){
//1 throw (Exception)ex.fillInStackTrace();
//2 throw new Exception();
}
}
private static void test2(){
test3();
}
private static void test3(){
throw new NullPointerException("str is null");
}
}
1和2的异常栈信息均如图：
不同的是this本身的信息，控制台第一行打印的就是this。
1的栈信息
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException: str is null at com.jyz.study.jdk.exception.FillInStackTrace.test1(FillInStackTrace.java:20) at com.jyz.study.jdk.exception.FillInStackTrace.main(FillInStackTrace.java:13)
2的栈信息
Exception in thread "main" java.lang.Exception at com.jyz.study.jdk.exception.FillInStackTrace.test1(FillInStackTrace.java:21) at com.jyz.study.jdk.exception.FillInStackTrace.main(FillInStackTrace.java:13)
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