你真的會看異常堆棧信息么

​    接口在線上服務器出現異常的時候,我們第一時間就是去服務器看下log,檢查log是否有異常堆棧信息,如果有異常堆棧信息的話,再結合api的access log,是非常容易找出問題所在的,所以我們要學會看異常堆棧信息。異常堆棧信息如何看呢?下面我們一起來看一下。

    下面是一個簡單的demo:

   

package person.ismallboy.console;
​
import java.io.IOException;
​
public class TestEx {
    private void fun1() throws IOException {
        throw new IOException("level 1 exception");
    }
​
    private void fun2() throws IOException {
        try {
            fun1();
            System.out.println("2");
        } catch (IOException e) {
            throw new IOException("level 2 exception", e);
        }
    }
​
    private void fun3() {
        try {
            fun2();
            System.out.println("3");
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException("level 3 exception", e);
        }
    }
​
    public static void main(String[] args) {
        try {
            new TestEx().fun3();
            System.out.println("0");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

      

    執行上面demo的main函數,輸出結果如下:

    

Connected to the target VM, address: '127.0.0.1:57353', transport: 'socket'
java.lang.RuntimeException: level 3 exception
  at person.ismallboy.console.TestEx.fun3(TestEx.java:24)
  at person.ismallboy.console.TestEx.main(TestEx.java:30)
Caused by: java.io.IOException: level 2 exception
  at person.ismallboy.console.TestEx.fun2(TestEx.java:15)
  at person.ismallboy.console.TestEx.fun3(TestEx.java:21)
  ... 1 more
Caused by: java.io.IOException: level 1 exception
  at person.ismallboy.console.TestEx.fun1(TestEx.java:7)
  at person.ismallboy.console.TestEx.fun2(TestEx.java:12)
  ... 2 more
Disconnected from the target VM, address: '127.0.0.1:57353', transport: 'socket'

  

    既然是堆棧,那肯定是FILO(先進後出)的,了解過線程堆棧(比如函數調用的時候參數和局部變量的入棧和出棧)的同學應該比較清楚。所以我們看打出來的異常堆棧的順序,也應該是從下往上看,就是從第12行開始往上看,一直看到第2行,發現第10行才是問題的根源,異常是一層一層地往外拋出,直至拋出到最外層(即沒有catch為止)。第2行的RuntimeException只是真正異常的一個外層表現而已,異常的根源還是要看堆棧最底部的信息。本demo異常拋出的流程大概如下:

 

    所以,Caused by(中文是「由…造成的」意思)也就比較好理解了,就是這個異常時由哪裡觸發的意思。fun3的異常是由fun2的異常觸發的,而fun2的異常又是由fun1的異常觸發的。

 

    解決了異常堆棧查看順序的問題,我們細看上面demo打印出來的異常堆棧信息,會發現,打印出來的堆棧信息不完整,比如第8行的「 1 more」和第12行的「2 more」,為什麼jvm會省略部分堆棧信息呢?下面我們繼續探討一下。

 

    1.為什麼有些堆棧信息被隱藏了?… 2 more

    我們來看一下打印異常堆棧信息的遠嗎,輸出函數是

java.lang.Throwable#printEnclosedStackTrace

   

    輸出異常堆棧函數源代碼如下:

 /**
     * Print our stack trace as an enclosed exception for the specified
     * stack trace.
     */
    private void printEnclosedStackTrace(PrintStreamOrWriter s,
                                         StackTraceElement[] enclosingTrace,
                                         String caption,
                                         String prefix,
                                         Set<Throwable> dejaVu) {
        assert Thread.holdsLock(s.lock());
        if (dejaVu.contains(this)) {
            s.println("\t[CIRCULAR REFERENCE:" + this + "]");
        } else {
            dejaVu.add(this);
            // Compute number of frames in common between this and enclosing trace
            StackTraceElement[] trace = getOurStackTrace();
            int m = trace.length - 1;
            int n = enclosingTrace.length - 1;
            while (m >= 0 && n >=0 && trace[m].equals(enclosingTrace[n])) {
                m--; n--;
            }
            int framesInCommon = trace.length - 1 - m;
​
            // Print our stack trace
            s.println(prefix + caption + this);
            for (int i = 0; i <= m; i++)
                s.println(prefix + "\tat " + trace[i]);
            if (framesInCommon != 0)
                s.println(prefix + "\t... " + framesInCommon + " more");
​
            // Print suppressed exceptions, if any
            for (Throwable se : getSuppressed())
                se.printEnclosedStackTrace(s, trace, SUPPRESSED_CAPTION,
                                           prefix +"\t", dejaVu);
​
            // Print cause, if any
            Throwable ourCause = getCause();
            if (ourCause != null)
                ourCause.printEnclosedStackTrace(s, trace, CAUSE_CAPTION, prefix, dejaVu);
        }
    }

  

    我們來分析一下這個函數,這裡其實是一個回調輸出堆棧的過程。我們先來說一下為什麼會隱藏部分堆棧,當然是為了提高性能,省略一些不必要的輸出啦,輸出的內容越多,io耗時越慢嘛。

    其實「… n more」的部分是重複的堆棧部分。我們分析一下上面這個函數「printEnclosedStackTrace」,翻譯為「打印封閉堆棧跟蹤信息」,「封閉」暫且可以理解為「完整的」,這個函數有兩個比較重要的變量,分別是「enclosingTrace」和「trace 」,這兩個參數是什麼關係呢?其實可以簡單理解為「enclosingTrace」是「trace 」的父級堆棧,函數printEnclosedStackTrace中的while循環,就是為倒序找出「enclosingTrace」和「trace 」中從哪一個棧幀開始就不一樣了,即「enclosingTrace」和「trace 」是有一部分是一樣的(從數組後面倒回來),就是為了算出有多少個棧幀信息是重複可以隱藏的,相同的棧幀就不用重複輸出啦。下圖就是第12行「2 more」隱藏的棧幀信息:

 

    

    按照上面的堆棧輸出,第12行「2 more」隱藏2行堆棧信息,其實就是第7和第8行的棧幀信息;然後第8行「 1 more」隱藏的1個堆棧信息,其實就是第4行的那個棧幀。這樣應該好理解了吧,每個異常都輸出一個完整的堆棧信息的話,都是從main函數開始,到當前的函數的所有函數調用的棧幀信息,裏面函數的調用棧幀信息都會包括外層的函數調用棧幀信息,所以都輸出的話,很多都是重複的,為了提高效率,減少io以及輸出的內容太多又雜亂,所以jvm以「… n more」的方式隱藏了重複的部分。

    當然,如果想不隱藏,可以重寫java.lang.Throwable#printEnclosedStackTrace,去掉while部分,就可以看到每個異常的完整堆棧信息了,可以參考//blog.csdn.net/michaelehome/article/details/79484722來驗證。

 

參考:

//www.jianshu.com/p/9f902c5517f8

//blog.csdn.net/michaelehome/article/details/79484722

 

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