http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-tiger08104/
跟蹤無法預(yù)期的運(yùn)行時(shí)異常可能是一件又慢又費(fèi)力的事情，只獲得默認(rèn)線程名稱和堆棧跟蹤通常是不夠的。在 馴服 Tiger 這一期專欄中，Java 開發(fā)人員 John Zukowski 向您展示了如何通過替代默認(rèn)行為來定制輸出。他還對(duì)比了通過細(xì)分 ThreadGroup 定制輸出的老方法與通過提供自己的 UncaughtExceptionHandler 定制輸出的新方法。
雖然我們不想創(chuàng)建在無法預(yù)期時(shí)拋出運(yùn)行時(shí)異常的程序，但這種情況還是會(huì)發(fā)生——尤其是第一次運(yùn)行復(fù)雜程序時(shí)。通常是使用默認(rèn)行為、打印堆棧溢出和結(jié)束線程的生命來處理這些異常。
從哪里發(fā)現(xiàn)默認(rèn)行為？每個(gè)線程都屬于一個(gè)由 java.lang.ThreadGroup 類表示的線程組。顧名思義，線程組允許您將線程組合在一起。您可能是為了方便而將線程組合，例如，一個(gè)線程池中的所有線程都屬于組 X，而另一個(gè)池的所有線程則屬于組 Y，或者是為了訪問控制而將線程進(jìn)行組合。組 X 中的線程無權(quán)訪問或改變組 Y 中的線程，除非它們都在同一線程組內(nèi)（或在一個(gè)子組內(nèi)）。
在 Tiger 之前， ThreadGroup 類提供了一種處理未捕獲異常的方法： ThreadGroup 的 uncaughtException() 方法。如果異常不是 ThreadDeath ，則將線程的名稱和堆棧回溯（stack backtrace）發(fā)送到 System.err 。但是 Tiger 添加了另一種方法： Thread.UncaughtExceptionHandler 接口。細(xì)分 ThreadGroup 或安裝該新接口的實(shí)現(xiàn)都允許您更改默認(rèn)行為。我們將對(duì) Tiger 之前和之后提供的方法都進(jìn)行研究。
使用 ThreadGroup 的定制行為
發(fā)生未捕獲的異常時(shí)，默認(rèn)行為是將堆棧溢出打印輸出到系統(tǒng)錯(cuò)誤（ System.err ）中，如清單 1 中所示。不需要使用任何命令參數(shù)來啟動(dòng)程序。
清單 1. 線程溢出示例
public class SimpleDump {
public static void main(String args[]) {
System.out.println(args[0]);
}
}
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不使用任何參數(shù)運(yùn)行該程序?qū)⑸汕鍐?2 中的輸出。盡管它不是一個(gè)很長(zhǎng)的堆棧跟蹤，但它是一個(gè)完整的堆棧跟蹤。
清單 2. 默認(rèn)線程溢出輸出
Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 0
at SimpleDump.main(SimpleDump.java:3)
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正如 Java 平臺(tái)的許多東西一樣，如果不喜歡默認(rèn)行為，您可以對(duì)其進(jìn)行更改。在 Java 平臺(tái)的 Tiger 版以前的版本中，不能替代所有線程的默認(rèn)行為，但是可以創(chuàng)建一個(gè)新的 ThreadGroup ，并更改在該組內(nèi)創(chuàng)建的任何線程的默認(rèn)行為。您可以重寫 uncaughtException(Thread t, Throwable e) 方法來定制該行為。然后，當(dāng)發(fā)生未預(yù)料的運(yùn)行時(shí)異常時(shí)，該線程組內(nèi)創(chuàng)建的任何線程都將獲得新的行為。不過，最好是修復(fù)基礎(chǔ)問題，我將提供一個(gè)簡(jiǎn)單的示例，說明更改默認(rèn)行為所必需的步驟。清單 3 展示了將執(zhí)行代碼放入新線程的調(diào)整過的測(cè)試程序：
清單 3. 調(diào)整過的線程溢出示例
public class WindowDump {
public static void main(String args[]) throws Exception {
ThreadGroup group = new LoggingThreadGroup("Logger");
new Thread(group, "myThread") {
public void run() {
System.out.println(1 / 0);
}
}.start();
}
}
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LoggingThreadGroup 類是一個(gè)新的內(nèi)容，清單 4 中顯示了它的定義。為了進(jìn)行說明，通過重寫 uncaughtException() 方法實(shí)現(xiàn)的特殊行為將在一個(gè)彈出窗口中顯示該異常，這項(xiàng)操作是在特殊 Handler 的幫助下使用 Java Logging API 來完成的。
清單 4. LoggingThreadGroup 的定義
import java.util.logging.*;
public class LoggingThreadGroup extends ThreadGroup {
private static Logger logger;
public LoggingThreadGroup(String name) {
super(name);
}
public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {
// Initialize logger once
if (logger == null) {
logger = Logger.getLogger("example");
Handler handler = LoggingWindowHandler.getInstance();
logger.addHandler(handler);
}
logger.log(Level.WARNING, t.getName(), e);
}
}
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這里創(chuàng)建的定制 Handler 的類型為 LoggingWindowHandler ，該類型的定義在清單 5 中。處理程序使用了一個(gè)支持類 LoggingWindow ，該類將異常顯示在屏幕上。 清單 6 中顯示了該類的定義。 Handler 的 public void publish(LogRecord record) 方法實(shí)現(xiàn)了一些重要操作。其余操作大部分只與配置有關(guān)。
清單 5. LoggingWindowHandler 的定義
import java.util.logging.*;
public class LoggingWindowHandler extends Handler {
private static LoggingWindow window;
private static LoggingWindowHandler handler;
private LoggingWindowHandler() {
configure();
window = new LoggingWindow("Logging window...", 400, 200);
}
public static synchronized LoggingWindowHandler getInstance() {
if (handler == null) {
handler = new LoggingWindowHandler();
}
return handler;
}
/**
* Get any configuration properties set
*/
private void configure() {
LogManager manager = LogManager.getLogManager();
String className = getClass().getName();
String level = manager.getProperty(className + ".level");
setLevel((level == null) ? Level.INFO : Level.parse(level));
String filter = manager.getProperty(className + ".filter");
setFilter(makeFilter(filter));
String formatter =
manager.getProperty(className + ".formatter");
setFormatter(makeFormatter(formatter));
}
private Filter makeFilter(String name) {
Filter f = null;
try {
Class c = Class.forName(name);
f = (Filter)c.newInstance();
} catch (Exception e) {
if (name != null) {
System.err.println("Unable to load filter: " + name);
}
}
return f;
}
private Formatter makeFormatter(String name) {
Formatter f = null;
try {
Class c = Class.forName(name);
f = (Formatter)c.newInstance();
} catch (Exception e) {
f = new SimpleFormatter();
}
return f;
}
// Overridden abstract Handler methods
public void close() {
}
public void flush() {
}
/**
* If record is loggable, format it and add it to window
*/
public void publish(LogRecord record) {
String message = null;
if (isLoggable(record)) {
try {
message = getFormatter().format(record);
} catch (Exception e) {
reportError(null, e, ErrorManager.FORMAT_FAILURE);
return;
}
try {
window.addLogInfo(message);
} catch (Exception e) {
reportError(null, e, ErrorManager.WRITE_FAILURE);
}
}
}
}
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清單 6. LoggingWindow 的定義
import java.awt.*;
import javax.swing.*;
public class LoggingWindow extends JFrame {
private JTextArea textArea;
public LoggingWindow(String title, final int width,
final int height) {
super(title);
EventQueue.invokeLater(new Runnable() {
public void run() {
setSize(width, height);
textArea = new JTextArea();
JScrollPane pane = new JScrollPane(textArea);
textArea.setEditable(false);
getContentPane().add(pane);
setVisible(true);
}
});
}
public void addLogInfo(final String data) {
EventQueue.invokeLater(new Runnable() {
public void run() {
textArea.append(data);
}
});
}
}
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執(zhí)行 清單 3 中的 WindowDump 程序?qū)⒊霈F(xiàn)圖 1 中的屏幕。因?yàn)闆]有從 Logger 中刪除控制臺(tái)處理程序，所以堆棧溢出仍將出現(xiàn)在控制臺(tái)上。
圖 1. 記錄的堆棧跟蹤
發(fā)生運(yùn)行時(shí)異常時(shí)，可能要做許多工作來更改發(fā)生的問題。該代碼的大部分都是 Logging Handler，但是，要執(zhí)行更改，就必須細(xì)分 ThreadGroup ，重寫 uncaughtException() ，然后在該線程組中執(zhí)行您的線程。不過，讓我們通過只安裝 Thread.UncaughtExceptionHandler ，來看一看 Tiger 的處理方式。
使用 UncaughtExceptionHandler 的定制行為
對(duì)于 Tiger， Thread 類定義中添加了一個(gè)新的公共內(nèi)部類 UncaughtExceptionHandler ，更完整的名稱為 Thread.UncaughtExceptionHandler （其他類訪問內(nèi)部類時(shí)需要使用完整名稱）。接口的定義是一個(gè)方法，如圖 7 中所示：
清單 7. UncaughtExceptionHandler 的定義
public interface Thread.UncaughtExceptionHandler {
public void uncaughtException(Thread, Throwable);
}
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您可能沒有注意到，清單 7 中的方法與我們前面重寫的 ThreadGroup 的方法相同。實(shí)際上，現(xiàn)在由 ThreadGroup 類實(shí)現(xiàn)該接口。
新的內(nèi)部類可以幫助我們了解下列兩對(duì)新方法，并有助于我們?cè)?Thread 中使用它們：
getUncaughtExceptionHandler() 和 setUncaughtExceptionHandler() 。
getDefaultUncaughtExceptionHandler() 和 setDefaultUncaughtExceptionHandler() 。
第一對(duì)方法是 getUncaughtExceptionHandler() 和 setUncaughtExceptionHandler() ，它們?cè)试S您為當(dāng)前線程及其后代定制行為，從而允許二十或更多的線程擁有自己的定制行為。不過，您更可能使用第二對(duì)方法 getDefaultUncaughtExceptionHandler() 和 setDefaultUncaughtExceptionHandler() 。如果使用第二對(duì)方法設(shè)置默認(rèn)處理程序，那么沒有自己的異常處理程序的所有線程都將使用默認(rèn)處理程序。
聽起來好像很簡(jiǎn)單。為了進(jìn)行說明，清單 8 轉(zhuǎn)換了 清單 3 中的 ThreadGroup 友好的程序，使用新的 UncaughtExceptionHandler 接口：
清單 8. UncaughtExceptionHandler 示例
public class HandlerDump {
public static void main(String args[]) throws Exception {
Thread.UncaughtExceptionHandler handler = new LoggingThreadGroup("Logger");
Thread.currentThread().setUncaughtExceptionHandler(handler);
System.out.println(1 / 0);
}
}
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該程序只是將 LoggingThreadGroup 重用為 UncaughtExceptionHandler ，并沒有創(chuàng)建新的處理程序?qū)崿F(xiàn)。請(qǐng)注意，與原來的代碼相比，新代碼要簡(jiǎn)潔得多。
其他線程更改
Thread 類不僅支持使用 Tiger 添加的未捕獲異常處理程序，它還支持使用 getAllStackTraces() 獲得所有有效線程的堆棧跟蹤，或者支持使用 getStackTrace() 來只獲得當(dāng)前線程的堆棧跟蹤。這兩種堆棧跟蹤都返回類型為 java.lang.StackTraceElement 的對(duì)象， java.lang.StackTraceElement 是 Java 1.4 平臺(tái)中添加的一個(gè)類，它可以讓您生成自己的堆棧跟蹤。同時(shí)，Java 5 平臺(tái)新添加的功能是一個(gè)惟一線程標(biāo)識(shí)符（可以使用 getId() 獲得該標(biāo)識(shí)符）和一個(gè)新的 Thread.State 類，以及與該類相關(guān)的 getThreadState() 方法。最后一個(gè)線程更改是一個(gè)狀態(tài)枚舉表，該表是用來監(jiān)視系統(tǒng)狀態(tài)，而不是用來同步狀態(tài)的。
結(jié)束語
像添加未捕獲的異常處理程序這樣的簡(jiǎn)單庫更改，可以極大地增加原代碼的可理解性。雖然在線程組級(jí)別上，新的庫代碼的功能與原來庫代碼的相同，但新模型中的易用性和靈活性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了將代碼調(diào)整為更新的方式所需的時(shí)間。當(dāng)然，老方法仍然可以使用，但最好將代碼更新為最新的庫功能。
posted on 2009-08-07 13:15
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