Java异常结构以及使用log4j+commons-logging处理异常

JAVA异常类结构

父类是Throwable，位于java.lang包中，两大子类：Error和Exception。

Error是程序无法处理的错误，表示运行程序时较严重的错误。

Exception表示本身可以处理的异常，分为运行时异常和非运行时异常（也叫作可查异常和不可查异常），主要是指在编译器能否查出来的异常。常见的运行时异常是NullPointerException，IndexOutBoundsException，常见的非运行时异常是IOException，SQLException等。Error的子类都是运行时异常。

异常处理机制

抛出异常

当一个方法出现错误引发异常时，jvm会创建异常对象并交付给运行时系统，运行时系统会依次回查调用栈的方法，一层层的向上寻找处理异常的代码并执行，如果系统遍历调用栈而没有找到处理异常的代码，那么系统就会终止运行，Java程序终止。

捕获异常

系统通过异常处理器来捕获异常，当异常处理器所能处理的异常类型与方法抛出的异常类型相符时，就可以处理该异常。

这里的相符，指方法抛出的异常可以是异常处理器的子类或者是异常处理器本身。

不可查异常，编译时允许不处理；但是为了程序健壮性，常见的（如NullPointerException）要处理；可查异常在编译时必须处理，否则编译无法通过；

可查异常有两种处理方式，一是捕捉异常（try..catch），一是抛出异常（throw）；

抛出异常

在方法定义上使用throws关键字来抛出异常，多个异常用逗号分隔；可以抛出Exception和Error。在方法体中使用throw关键字来抛出异常对象，一般使用throw来抛出自定义异常，使用throw后，后面的代码不会被执行。

常见的一些异常，都已抛出，以File类的createNewFile()方法为例：

public boolean createNewFile() throws IOException {
    SecurityManager security = System.getSecurityManager();
    if(secuirty != null) security.checkWrite(path);    
    if(isInvalid()){        
        throw new IOException("Invalid file path");
    }    
    return fs.createFileExclusively(path);
}

调用者可以捕捉异常并处理，如果调用者不想处理，可以继续往上抛，否则编译无法通过；

注意，一定要避免吞异常——捕捉了异常又不处理。

try-catch

常用的是一个try，后面跟多个catch，每个catch捕获不同的异常。

try{
}catch(IOException e1){
    
}catch(NullPointerException e2){

}catch(Exception){

}

多个catch块匹配的原则，如果抛出的异常属于catch定义的异常类，或者属于catch定义的异常类的子类，就算匹配。一旦某个catch，捕获到某个异常，将进入异常处理程序，处理结束，就意味着整个异常try-catch结束，其它的catch子句就不再有匹配的机会。

所以，建议定个多个子类来捕获不同的异，要把catch(exception)放到最后，否则后面的catch代码不会执行。

try-catch-finally

处理方式同try-catch，多了一个finally，表示在catch处理结束之后，会执行finally中的内容。

插句题外话，一般都会说finally中代码一定会被执行，但是实际上却有例外，看下面的例子。

public class DaemonThread extends Thread {	
        @Override
	public void run() {		
            super.run();
            try{
            	for(int i=0;i<1000;i++){
				System.out.println(i);
		}
	    }catch(Exception e){
		e.printStackTrace();
	    }finally{
		System.out.println("in finally ...");
	    }	
	}

}
            	
public static void main(String[] args) {
	DaemonThread thread = new DaemonThread();
	thread.setDaemon(true);
	thread.start();
	System.out.println("---------");
	thread.interrupt();
}

有一个Thread，设置为Deamon的，然后突然结束(interrupt)这个线程，这时线程里的代码会突然停止，finally中代码也不会执行。

项目中异常处理

项目中捕获了异常之后，如何处理？ 常见的错误写法如下：

try{
    xxx
}catch(Exception e){
    e.printStackTrace();
}

这样写，对用户不友好，有了异常，没有处理；对系统也不友好，有了异常，没有做任何处理，仅仅是打印出异常栈信息，系统后台输出那么多，谁会去看控制台信息？大数据时代，数据很珍贵，异常很珍贵，有了异常，不要浪费掉，要通过日志把它记录下来。

使用commons-logging+log4j来处理

目前比较流行的是使用log4j+commons-logging来记录错误日志。这两个开源框架都属于apache基金会。

使用起来很简单，在项目中增加log4j.properties，引入log4j.jar和commons-logging.jar即可。

maven中增加以下依赖：

<dependency>
    <groupId>log4j</groupId>
    <artifactId>log4j<artifactId>
    <version>1.2.16</version></dependency><dependency>
    <groupId>common-logging</groupId>
    <artifactId>common-loggin<artifactId>
    <version>1.2</version></dependency>

log4j是Apache开源的一个日志组件，可以方便的异步记录日志到控制台、文件、数据库等。log4j结构里包含三部分：日志写入器、日志输出终端、日志布局。

日志级别：all<debug<info<warn<error<fatal<off

log4j的输出终端：

org.apache.log4j.ConsoleAppender （控制台） 

org.apache.log4j.FileAppender（输出到文件） 

org.apache.log4j.DailyRollingFileAppender（每天都产生一个文件） 

org.apache.log4j.RollingFileAppender（文件大小达到一定尺寸时会产生一个新的文件，文件名自动加上数字） 

org.apache.log4j.jdbc.JDBCAppender（将日志信息写入到数据库）

log4j的布局模式

org.apache.log4j.HTMLLayout（以HTML表格形式布局） 

org.apache.log4j.PatternLayout（可以灵活地指定布局模式） 

org.apache.log4j.SimpleLayout（包含日志信息的级别和信息字符串） 

org.apache.log4j.TTCCLayout（包含日志产生的时间、线程、类别等信息）

log4j的日志参数

%m：输出代码中指定的消息。 %p：输出优先级。 %r：输入自应用启动到输出该log信息耗费的毫秒数。 %c：输出所属的类目，通常就是所在类的全名。
%n：输出一个回车换行符。Windows平台为“\r\n”，UNIX为“\n”。
%d：输出日志时间点的日期或时间，默认格式为ISO8601，推荐使用“%d{ABSOLUTE}”，这个输出格式形如： “2007-05-07 18:23:23,500”，符合中国人习惯。
%l：输出日志事件发生的位置，包括类名、线程名，以及所在代码的行数。
%t：输出产生该日志线程的线程名。

log4j配置文件说明

可以通过properties或xml文件来配置，一般都采用properties来配置，命名为log4j.properties，放在classpath中。配置log4j主要是配置rootLogger和子logger;

首先配置rootLogger，指定输出级别以及Appender。

接着配置每一个Appender(参考之前介绍的Appender)

子logger可以指定类的输出级别

写入到数据库

log4J提供了Appender（org.apache.log4j.jdbc.JDBCAppender）可以写入到数据库，十分方便。

下面是一个常用的log4j.properties：

commons-logging介绍

Commons-Logging提供一个Log接口，它提供一个简单的日志抽象，允许开发者使用不同的具体日志实现工具。

它提供对一些日志记录工具的支持：Jdk14Logger，Log4JLogger，LogKitLogger，NoOpLogger，SimpleLog等。

获取方式：

Log logger = LogFactory.getLog(xx.class);

使用时，可以通过

logger.info("");
logger.debug("");
logger.warn("");
logger.error("");

等来记录错误信息，当catch住异常时，可以通过logger.error()来把错误信息记录下来，然后通过输出到文件或者数据库中。

Log获取过程：
1、common-logging首先在CLASSPATH中查找commons-logging.properties文件，该文件至少要定义org.apache.commons.logging.Log属性，如果有此属性，就用其对应的日志组件；
2、如果第一步失败了，则去找环境变量org.apache.commons.logging.Log，如果找到，就是用其对应的日志组件；
3、如果第二步失败了，则去CLASSPATH中寻找log4j的类，如果找到了就使用log4j，当然log4j.properties文件（或xml配置文件）必须存在；
4、如果上述过程均不能找到适当的Logging API，但应用程序正运行在JRE 1.4或更高版本上，则默认使用JRE 1.4的日志记录功能。
5、最后，如果上述操作都失败（JRE 版本也低于1.4），则应用将使用内建的SimpleLog。SimpleLog把所有日志信息直接输出到System.err。结束发现过程。

正确的做法

• 使用Log4J+commons logging方法把错误信息都记录下来，要记录的比较详细；

• 有了nagios，系统是否运行我们可以知道；

• 但是系统是否有404、500，系统中有没有错误内容，很难知道；

• 对于捕获的异常，要保存到文件或者数据库中，记录为错误日志；

• 通过Tableau等工具来分析错误日志；

系统集成问题

部分系统中，出现使用logger.error，但是并没有输出的问题，这时有可能是包发生冲突了，我发现冲突的包有jcl-over-slf4j.jar和log4j-slf4j.jar，删除掉就好。

完。

log4j:http://logging.apache.org/log4j/2.x/
commons-logging:http://commons.apache.org/proper/commons-logging/