堆疊追蹤

在重重的方法呼叫下，例外發生的點可能是在某個方法之中，若想得知例外發生的根源，以及重重方法呼叫下傳播的呼叫堆疊，則可以利用例外物件所自動收集的堆疊追蹤（Stack Trace）來取得相關的資訊。

最簡單的方法，就是直接呼叫例外物件的printStackTrace()來顯示堆疊追蹤。例如：

public class Main {
    public static String a() {
        String text = null;
        return text.toUpperCase();
    }
    public static void b() {
        a();
    }
    public static void c() {
        b();
    }
    public static void main(String[] args) {
        try {
            c();
        }
        catch(NullPointerException ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
    }
}

這個程式中，c()方法呼叫b()方法，b()方法呼叫a()方法，而a()方法中會引發NullPointerException，假設你並不知道這個呼叫的順序（也許你是在使用一個程式庫），當例外發生而被捕捉後，你可以呼叫printStackTrace()在主控台（Console）顯示堆疊追蹤：

java.lang.NullPointerException
        at Main.a(Main.java:4)
        at Main.b(Main.java:8)
        at Main.c(Main.java:12)
        at Main.main(Main.java:17)

堆疊追蹤訊息中顯示了例外的類型，最頂層是例外的根源，以下是呼叫方法的順序，所顯示的程式碼行數，是對應於當初你的程式原始碼。printStackTrace()還有接受PrintStream、PrintWriter的版本，可以讓你將堆疊追蹤訊息以指定的IO輸出。

如果想要取得個別的堆疊追蹤元素進行處理，則可以使用getStackTrace()，這會傳回StackTraceElement陣列，陣列中索引0為例外根源的相關資訊，之後為各方法呼叫中的資訊，可以使用StackTraceElement的getClassName()、getFileName()、getLineNumber()、getMethodName()等方法取得對應的資訊。

要善用堆疊追蹤，前題是你不能在程式碼中有私吞例外的行為，例如在捕捉例外後什麼都不作：

try {
...
} catch(SomeException ex) {
// 什麼也沒有
}

這樣的程式碼之所以會對應用程式造成嚴重的傷害，就在於例外訊息完全中止在這邊，之後呼叫此片段程式碼的客戶端，完全不知道發生了什麼事，在除錯時會異常困難，甚至找不出錯誤的根源，另一種就是對例外作了不適當的處理，或顯示了不正確的資訊，例如有些時候，由於某個例外階層下引發的例外類型很多，例如：

try {
...
} catch(FileNotFoundException ex) {
// ...
} catch(EOFException ex) {
// ...
}

有些程式設計人員為了省麻煩，就會寫成這樣：

try {
...
} catch(IOException ex) {
...
}

而後或許在找不到檔案時，覺得需要顯示些訊息：

try {
...
} catch(IOException ex) {
System.out.println("找不到檔案");
}

類似這樣的程式碼，在專案中履見不鮮，假以時日，或者是別人在除錯時，發現錯誤訊息是找不到檔案，因而誤導了除錯的方向，事實上可能其它原因（IOException的其它子類型例外）。

在使用throw重拋例外時，例外的追蹤堆疊起點，仍是例外的發生根源，而不是重拋例外的地方。例如：

public class Main {
    public static String a() {
        String text = null;
        return text.toUpperCase();
    }
    public static void b() {
        a();
    }
    public static void c() {
        try {
            b();
        } catch(NullPointerException ex) {
            ex.printStackTrace();
            System.out.println("重拋例外");
            throw ex;
        }

    }
    public static void main(String[] args) {
        try {
            c();
        }
        catch(NullPointerException ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
    }
}

執行這個程式，會發生以下的例外堆疊訊息：

java.lang.NullPointerException
        at Main.a(Main.java:4)
        at Main.b(Main.java:8)
        at Main.c(Main.java:13)
        at Main.main(Main.java:24)
重拋例外
java.lang.NullPointerException
        at Main.a(Main.java:4)
        at Main.b(Main.java:8)
        at Main.c(Main.java:13)
        at Main.main(Main.java:24)

如果你想要讓例外堆疊起點為重拋例外的地方，則可以使用fillInStackTrace()，這個方法會重新裝填例外堆疊，將起點設為重拋例外的地方，並傳回Throwable物件。例如：

public class Main {
    public static String a() {
        String text = null;
        return text.toUpperCase();
    }
    public static void b() {
        a();
    }
    public static void c() {
        try {
            b();
        } catch(NullPointerException ex) {
            ex.printStackTrace();
            System.out.println("重拋例外");
            throw (NullPointerException) ex.fillInStackTrace();
        }

    }
    public static void main(String[] args) {
        try {
            c();
        }
        catch(NullPointerException ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
    }
}

執行這個程式，會發生以下的訊息：