例外處理的四種Context（1）：Exception Context

Nov. 05 15:14~16:50

地圖與現在位置的關係，也是一種context。

 

Context這個字，在軟體開發這個領域中用得非常多。這個字根據它在文章中出現的用法，大致可以翻譯成「脈絡」、「情境」、「上下文」、「環境」等。Teddy之前在介紹Design Pattern的時候也說明過Context的意義，這一系列的主題要解釋在例外處理的四種不同的Context：exception context、local context、object context、application context。今天先介紹exception context。

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Exception Context

Exception context是當例外發生的時候，例外處理者（exception handler）可獲得的例外相關資訊。這些資訊可以透過程式語言執行環境傳入，例如產生例外的method名稱、產生例外的程式碼行號、例外產生當時的method呼叫堆疊資訊（stack trace）。

在下列Java程式範例，執行main()會讓Java虛擬機器丟出一個RuntimeException。

 

第24行e.printStackTrace()程式碼會印出由Java虛擬機器所準備好的exception context，如下圖所示，可以從中得知main()程式呼叫了methodA()，然後methodA()呼叫了methodB()，再然後methodB()呼叫了methodC。最後，由methodC()丟出了一個RuntimeException，由ExceptionContext.java這隻程式的第14行所丟出。

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Exception context也可以由例外產生者（signaler）傳入，例如鄉民們可以在Java語言中可以透過「例外串接」（exception chaining）的方法，把產生某個例外的根本原因（root cause，另外一個例外物件）一併傳給例外處理者。如下圖程式碼所示，第16~18行的例外處理程式，當捕捉到IOException之後，產生一個新的NotEnoughDiskSpaceException，並且把捕捉到的IOException當成參數傳給NotEnoughDiskSpaceException的建構元（constructor）。

 

執行main()的結果，可以看到stack trace多了一個Cause by的資訊，這就是在第17行傳給NotEnoughDiskSpaceException的建構元的那一個IOException。

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Java語言預設的Throwable類別是所有例外類別的父類別，看一下Throwable的建構元：

• Exception()
• Exception(String message) 
• Exception(String message, Throwable cause)
• Exception(Throwable cause)

基本上只允許例外產生者自行傳入一個字串和一個產生該例外的cause exception物件。也就是說，在Java語言中除非設計自己的例外物件，否則在預設的情況下例外產生者可以透過exception context傳遞給例外處理者的資訊很有限。

關於這個限制Teddy在《Implementation Patterns: Variable State》曾經探討過，微軟的例外類別因為支援了Variable State這個pattern，使得例外產生者可以透過exception context傳遞任意資料給例外處理者。

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友藏內心獨白：Exception context資料的豐富性，會影響例外處理程式的能力。