java异常处理学习总结
Java异常的栈轨迹(Stack Trace)
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：
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)
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：
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：
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：
1
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：
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：
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。
以上就是关于Java栈轨迹的一些我之前没有掌握的内容，记下来备忘。
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java web项目整体异常处理机制
在实际的j2ee项目中，系统内部难免会出现一些异常，如果把异常放任不管直接打印到浏览器可能会让
用户感觉莫名其妙，也有可能让某些用户找到破解系统的方法。
出来工作一年时间了，我也大概对异常处理有了一些了解，在这呢小弟简单介绍下个人对异常处理的见
解，抛砖引玉，希望各位大神提出宝贵的意见和建议。
就拿spring+struts2+hibernate项目说明：通常一个页面请求到后台以后，首先是到action（也就是所
谓mvc的controller），在action层会调用业务逻辑service，servce层会调用持久层dao获取数据。最后
执行结果会汇总到action，然后通过action控制转发到指定页面，执行流程如下图所示：
而这三层其实都有可能发生异常，比如dao层可能会有SQLException，service可能会有
NullPointException，action可能会有IOException，一但发生异常并且程序员未做处理，那么该层不会
再往下执行，而是向调用自己的方法抛出异常，如果dao、service、action层都未处理异常的话，异常
信息会抛到服务器，然后服务器会把异常直接打印到页面，结果就会如下图所示：
其实这种错误对于客户来说毫无意义，因为他们通常是看不懂这是什么意思的。
刚学java的时候，我们处理异常通常两种方法：①直接throws，放任不管；②写try...catch，在catch
块中不作任何操作，或者仅仅printStackTrace()把异常打印到控制台。第一种方法最后就造就了上图的
结果；而第二种方法更杯具：页面不报错，但是也不执行用户的请求，简单的说，其实这就是bug（委婉
点：通常是这样）！
那么发生异常到底应该怎么办呢？我想在大家对java异常有一定了解以后，会知道：异常应该在action
控制转发之前尽量处理，同时记录log日志，然后在页面以友好的错误提示告诉用户出错了。大家看下面
的代码：
Java代码 收藏代码
//创建日志对象
Log log = LogFactory.getLog(this.getClass());
//action层执行数据添加操作
public String save(){
try{
//调用service的save方法
service.save(obj);
}catch(Exception e){
log.error(...); //记录log日志
return "error"; 到指定error页面
}
return "success";
}
如果按照上面的方式处理异常以后，我们用户最后看到的页面可能就会是下面这种形式（我想这种错误
提示应该稍微友好点了吧）：
然后我们回到刚才处理异常的地方，如果大家积累了一些项目经验以后会发现使用上面那种处理异常的
方式可能还不够灵活：
①因为spring把大多数非运行时异常都转换成运行时异常（RuntimeException）最后导致程序员根本不
知道什么地方应该进行try...catch操作
②每个方法都重复写try...catch，而且catch块内的代码都很相似，这明显做了很多重复工作而且还很
容易出错，同时也加大了单元测试的用例数（项目经理通常喜欢根据代码行来估算UT case）
③发生异常有很多种情况：可能有数据库增删改查错误，可能是文件读写错误，等等。用户觉得每次发
生异常都是“访问过程中产生错误，请重试”的提示完全不能说明错误情况，他们希望让异常信息更详
尽些，比如：在执行数据删除时发生错误，这样他们可以更准确地给维护人员提供bug信息。
如何解决上面的问题呢？我是这样做的：JDK异常或自定义异常+异常拦截器
struts2拦截器的作用在网上有很多资料，在此不再赘述，我的异常拦截器原理如下图所示：
首先我的action类、service类和dao类如果有必要捕获异常，我都会try...catch，catch块内不记录
log，通常是抛出一个新异常，并且注明错误信息：
Java代码 收藏代码
//action层执行数据添加操作
public String save(){
try{
//调用service的save方法
service.save(obj);
}catch(Exception e){
//你问我为什么抛出Runtime异常？因为我懒得在方法后写throws xx
throw new RuntimeException("添加数据时发生错误！",e);
}
return "success";
}
然后在异常拦截器对异常进行处理，看下面的代码：
Java代码 收藏代码
public String intercept(ActionInvocation actioninvocation) {
String result = null; // Action的返回值
try {
// 运行被拦截的Action,期间如果发生异常会被catch住
result = actioninvocation.invoke();
return result;
} catch (Exception e) {
/**
* 处理异常
*/
String errorMsg = "未知错误！";
//通过instanceof判断到底是什么异常类型
if (e instanceof BaseException) {
BaseException be = (BaseException) e;
be.printStackTrace(); //开发时打印异常信息，方便调试
if(be.getMessage()!=null||Constants.BLANK.equals(be.getMessage().trim())){
//获得错误信息
errorMsg = be.getMessage().trim();
}
} else if(e instanceof RuntimeException){
//未知的运行时异常
RuntimeException re = (RuntimeException)e;
re.printStackTrace();
} else{
//未知的严重异常
e.printStackTrace();
}
//把自定义错误信息
HttpServletRequest request = (HttpServletRequest) actioninvocation
.getInvocationContext().get(StrutsStatics.HTTP_REQUEST);
/**
* 发送错误消息到页面
*/
request.setAttribute("errorMsg", errorMsg);
/**
* log4j记录日志
*/
Log log = LogFactory
.getLog(actioninvocation.getAction().getClass());
if (e.getCause() != null){
log.error(errorMsg, e);
}else{
log.error(errorMsg, e);
}
return "error";
}// ...end of catch
}
需要注意的是:在使用instanceof判断异常类型的时候一定要从子到父依次找，比如BaseException继承
与RuntimeException，则必须首先判断是否是BaseException再判断是否是RuntimeException。
最后在error JSP页面显示具体的错误消息即可：
Java代码 收藏代码
<body>
<s:if test="%{#request.errorMsg==null}">
<p>对不起，系统发生了未知的错误</p>
</s:if>
<s:else>
<p>${requestScope.errorMsg}</p>
</s:else>
</body>
以上方式可以拦截后台代码所有的异常，但如果出现数据库连接异常时不能被捕获的，大家可以使用
struts2的全局异常处理机制来处理：
Java代码 收藏代码
<global-results>
<result name="error" >/Web/common/page/error.jsp</result>
</global-results>
<global-exception-mappings>
<exception-mapping result="error" exception="java.lang.Exception"></exception-mapping>
</global-exception-mappings>
上面这是一个很简单的异常拦截器，大家可以使用自定义异常，那样会更灵活一些。
以上异常拦截器可以使用其它很多技术替换：比如spring aop，servlet filter等，根据项目实际情况
处理。
【补充】ajax也可以进行拦截，但是因为ajax属于异步操作，action通过response形式直接把数据返回
给ajax回调函数，如果发生异常，ajax是不会执行页面跳转的，所以必须把错误信息返回给回调函数，
我针对json数据的ajax是这样做的：
Java代码 收藏代码
/**
* 读取文件，获取对应错误消息
*/
HttpServletResponse response = (HttpServletResponse)actioninvocation.getInvocationContext
().get(StrutsStatics.HTTP_RESPONSE);
response.setCharacterEncoding(Constants.ENCODING_UTF8);
/**
* 发送错误消息到页面
*/
PrintWriter out;
try {
out = response.getWriter();
Message msg = new Message(errorMsg);
//把异常信息转换成json格式返回给前台
out.print(JSONObject.fromObject(msg).toString());
} catch (IOException e1) {
throw e;
}
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