printStackTrace和getStackTrace和fillInStackTrace

捕获到异常时,往往需要进行一些处理。比较简单直接的方式就是打印异常栈轨迹Stack Trace。说起栈轨迹,可能很多人和我一样,第一反应就是printStackTrace()方法。其实除了这个方法,还有一些别的内容也是和栈轨迹有关的。

     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:

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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:

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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:

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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:

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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:

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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()

    我们在前面也提到了这个方法。要说清楚这个方法,首先要讲一下捕获异常之后重新抛出的问题。在catch代码块中捕获到异常,打印栈轨迹,又重新throw出去。在上一级的方法调用中,再捕获这个异常并且打印出栈轨迹信息。这两个栈轨迹信息会一样吗?我们看一下代码:

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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方法中捕获的异常,是在g()方法中抛出的,按理说这两个打印栈轨迹的信息应该不同,第二次打印的信息应该没有关于f的信息。但是事实上,两次打印栈轨迹信息是一样的。输出结果如下:

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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 )

    也就是说,捕获到异常又立即抛出,在上级方法调用中再次捕获这个异常,打印的栈轨迹信息是一样的。原因在于没有将当前线程当前状态下的轨迹栈的状态保存进Throwabe中。现在我们引入fillInStackTrace()方法。这个方法刚好做的就是这样的保存工作。我们看一下这个方法的原型:

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public  Throwable fillInStackTrace()

    这个方法是有返回值的。返回的是保存了当前栈轨迹信息的Throwable对象。我们看看使用fillInStackTrace()方法处理后,打印的栈轨迹信息有什么不同,代码如下:

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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();

         }

     }

}

     输出如下:

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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 )

    我们看到,在main方法中打印栈轨迹已经没有了f相关的信息了。

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