[编织消息框架][JAVA核心技术]异常基础

Java异常体系结构

Thorwable类所有异常和错误的超类，有两个子类Error和Exception，分别表示错误和异常。
其中异常类Exception又分为运行时异常(RuntimeException)和编译时异常(checked Exception)，
下面将详细讲述这些异常之间的区别与联系：

1.Error与Exception

Error是程序无法处理的错误，比如OutOfMemoryError、ThreadDeath等。这些异常发生时， Java虚拟机（JVM）一般会选择线程终止。

Exception是程序本身可以处理的异常，这种异常分两大类运行时异常和非运行时异常。 程序中应当尽可能去处理这些异常。

2.运行时异常和编译时异常

运行时异常都是RuntimeException类及其子类异常，如NullPointerException、IndexOutOfBoundsException等，
这些异常是不检查异常，程序中可以选择捕获处理，也可以不处理。这些异常一般是由程序逻辑错误引起的。

编译时异常是RuntimeException以外的异常，类型上都属于Exception类及其子类。
从程序语法角度讲是必须进行处理的异常，如果不处理，程序就不能编译通过。

3.异常链

设计目的是清晰知道程序出错调用流程，也就是传递性，一般只关心第一个跟最后一个异常信息

源码分析

分三部份:

1.构造异常

2.注册当前异常到异常列表深度坐标

3.打印异常链

第一部份：每次构造异常类时会调用顶级类Throwable构造方法

    public Exception(String message) {
        super(message);
    }
 
    public Exception(String message, Throwable cause) {
        super(message, cause);
    }

   
　　 public Throwable(String message) {
        fillInStackTrace();
        detailMessage = message;
    }

    public Throwable(String message, Throwable cause) {
        fillInStackTrace();
        detailMessage = message;
        this.cause = cause;
    }

第二部份：注册到异常列表

    public synchronized Throwable fillInStackTrace() {
        if (stackTrace != null ||
            backtrace != null /* Out of protocol state */ ) {
        //插入异常列表 0 代表插入到第一，也就是说最后一个异常放到头部
            fillInStackTrace(0);
            stackTrace = UNASSIGNED_STACK;
        }
        return this;
    }

    private native Throwable fillInStackTrace(int dummy);

第三部份：打印异常链，由于最后异常注册到头部，所以循环输出顺序是从尾到头

    public void printStackTrace() {
        printStackTrace(System.err);
    }

    public void printStackTrace(PrintStream s) {
        printStackTrace(new WrappedPrintStream(s));
    }

    private void printStackTrace(PrintStreamOrWriter s) {
        // Guard against malicious overrides of Throwable.equals by
        // using a Set with identity equality semantics.
        Set<Throwable> dejaVu =
            Collections.newSetFromMap(new IdentityHashMap<Throwable, Boolean>());
        dejaVu.add(this);

        synchronized (s.lock()) {
            // Print our stack trace
            s.println(this);
            StackTraceElement[] trace = getOurStackTrace();
            for (StackTraceElement traceElement : trace)
                s.println("	at " + traceElement);

            // Print suppressed exceptions, if any
            for (Throwable se : getSuppressed())
                se.printEnclosedStackTrace(s, trace, SUPPRESSED_CAPTION, "	", dejaVu);

            // Print cause, if any
            Throwable ourCause = getCause();
            if (ourCause != null)
                ourCause.printEnclosedStackTrace(s, trace, CAUSE_CAPTION, "", dejaVu);
        }
    }
    
    public StackTraceElement[] getStackTrace() {
        return getOurStackTrace().clone();
    }

    private synchronized StackTraceElement[] getOurStackTrace() {
        // Initialize stack trace field with information from
        // backtrace if this is the first call to this method
        if (stackTrace == UNASSIGNED_STACK ||
            (stackTrace == null && backtrace != null) /* Out of protocol state */) {
            int depth = getStackTraceDepth();
            stackTrace = new StackTraceElement[depth];
            for (int i=0; i < depth; i++)
                stackTrace[i] = getStackTraceElement(i);
        } else if (stackTrace == null) {
            return UNASSIGNED_STACK;
        }
        return stackTrace;
    }

4.追踪出错代码

第一个输出是最后一个异常:也就是说可以追踪到最外层出错方法

最后一个输出是第一个异常:也就是说追踪到出错的源头

来个示例说明：

package com.eyu.onequeue;

public class TestException {
    public static void main(String[] args) {
        new TestException().demo();
    }

    public void a() {
        try {
            b();
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException("call a", e);
        }

    }

    public void b() {
        try {
            c();
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException("call b", e);
        }
    }

    public void c() {
        throw new RuntimeException("call c");
    }

    public void demo() {
        a();
    }
}

Exception in thread "main" java.lang.RuntimeException: call a
　　at com.eyu.onequeue.TestException.a(TestException.java:12)
　　at com.eyu.onequeue.TestException.demo(TestException.java:30)
　　at com.eyu.onequeue.TestException.main(TestException.java:5)
Caused by: java.lang.RuntimeException: call b
　　at com.eyu.onequeue.TestException.b(TestException.java:21)
　　at com.eyu.onequeue.TestException.a(TestException.java:10)
... 2 more
Caused by: java.lang.RuntimeException: call c
　　at com.eyu.onequeue.TestException.c(TestException.java:26)
　　at com.eyu.onequeue.TestException.b(TestException.java:19)
... 3 more

c方法是出错的源头，a方法是调用者

小提示：当异常信息太多时，过滤条件以项目包名或类名能快速定位出错源头，一般是应用程序逻辑出错

下节利用异常开发项目

最后给出jdk常见异常