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解读Java报错输出的信息究竟是什么

作者：高锰酸钾_

Java报错输出的信息主要包括异常的主要描述信息和当前线程的栈帧信息,栈帧是虚拟机栈的基本存储单元,主要由局部变量表、操作数栈和帧数据三部分组成,局部变量表用于存放方法的参数和局部变量,操作数栈用于保存计算过程中产生的中间结果

Java报错输出的信息究竟是什么？

本篇会带大家了解一下java运行时报错输出的信息内容，简单学习一下虚拟机内存中Java虚拟机栈的工作方式以及栈帧中所存储的信息内容

异常信息

当你的程序运行报错时，你是否会好奇打印出来的那一大坨红色的究竟是什么？

首先，报错的第一行是异常的主要描述信息，那么剩下的基本都是当前线程的栈帧信息

比如上图对于异常的描述是

Access denied for user 'root'@'localhost' (using password: YES)

我们的数据库访问被拒绝了，原因就是我把密码输入错误了

那么异常描述下面的信息就是栈帧信息了

什么是栈帧呢，栈帧中又包含了哪些信息？

虚拟机栈

在我们的Java虚拟机中，有一个组成部分叫做运行时数据区，它是程序执行过程中用于存储数据的内存区域，这个区域用于存储程序运行过程中的各种数据，包括对象实例、类信息、局部变量、方法调用信息等

在运行时数据区中，又有一部分是虚拟机栈，每个线程都有一个独立的虚拟机栈，当方法被调用时，会在栈中创建一个新的栈帧（Stack Frame），当方法执行完毕后，栈帧会被弹出，控制权回到调用方，所以虚拟机栈中进进出出的就是程序中的方法的栈帧

那么虚拟机栈是怎么运行的呢

这里以一段代码的运行为例子：

public class Stark {
    public static void main(String[] args) {
        FunctionA();
    }
    public static void FunctionA(){
        System.out.println("运行了A");
        FunctionB();
    }
    public static void FunctionB(){
        System.out.println("运行了B");
    }
}

当我们运行这段程序时，第一个执行的是Main方法，在Main方法中又调用执行了A方法，在A方法中又执行了B方法，那么在虚拟机栈中，要执行的方法的栈帧会进入虚拟机栈中，待方法完全执行完毕后，他的栈帧才会被弹出：

此时，三个方法都还没有完全结束，当B方法被调用，输出"运行了B"后，B方法的栈帧才会弹出虚拟机栈，以此类推：

这就是虚拟机栈的运行过程，我们也可以在IDEA中使用断点调试查看到线程的虚拟机栈，依然使用上面的代码，在B方法上打断点，点击调试运行：

在左下角就可以看到目前存在的线程中的栈中有哪些栈帧：

此时正处于B方法中，也就是上图中A方法刚刚调用的B方法，B方法还未结束时，栈中有三个方法的栈帧信息

文章开头提到，报错时会输出当前线程全部的栈帧信息，我们可以试一下

在上述代码的B方法中添加一句抛出异常的代码：

public class Stark {
    public static void main(String[] args) {
        FunctionA();
    }
    public static void FunctionA(){
        System.out.println("运行了A");
        FunctionB();
    }
    public static void FunctionB(){
        System.out.println("运行了B");
        throw new RuntimeException("出错");
    }
}

执行代码，你可以在控制台看到打印出了如下内容：

在报错信息的第一行显示，我们在线程mian中发生了运行时异常，异常信息：“出错”

接着，很显然下面的部分就是栈帧信息，他的打印顺序就是当前虚拟机栈中的全部栈帧依次打印

什么是栈帧

相信看到这里，你会发出疑问，什么是栈帧呢？虚拟机栈中放入的栈帧到底是个什么东西呢？

栈帧是虚拟机栈的基本存储单元，主要是由三部分组成：

局部变量表

我们编译StarkTest类并查看他的字节码文件：

public class StarkTest {
    public static void main(String[] args) {
        int i = 0;
        int j = i + 1;
    }
}

打开方法，找到Mian方法下的LocalVariableTable就是局部变量表，表中会把方法中的参数和局部变量存放起来，索引从0开始，由于我们的main方法传入了参数args，那么表中下标为0的槽中放了args，方法中我们又声明了i，和j，那么他们会依次保存到槽中

其实局部变量表就是一个数组，每一个位置被称为一个槽，除了long类型和double类型的变量要占两个槽，其余的都只占一个槽，需要注意的是如果该方法不是静态方法而是示例方法，该方法运行时局部变量表的第一个槽会存放调用该方法的实例对象，也就是this

局部变量表中存放的变量如果在其生效范围内不会在被使用，那么之后的变量或是参数就可以覆盖他的槽，以此节省空间

操作数栈

他就是一块用来存放运行时中间数据的区域，比如上边代码中int i = 0;int j = i + 1;这两行代码执行的过程，先把0放入操作数栈中，再将操作数栈中的数赋值给变量i，然后把i的值放入操作数栈中，再把1也放入操作数栈中，让操作数栈中的两个数相加，再赋值给变量j：

帧数据

帧数据中主要是动态链接，方法出口

总结

以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持脚本之家。

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