### 異常簡介
異常，顯而意見就是程序在運行期間沒有按照正常的程序邏輯執行，在執行過程當中出現了某種錯誤，導致程序崩潰。在Java中異常分為運行時異常（RuntimeException）和編譯時異常，在程序中有可能運行期間發生異常的邏輯我們會用try…catch…來處理，如果沒有處理的話，在運行期間發生異常就會導致程序奔潰。而編譯時異常是在編譯期間就必須處理的。本章主要介紹運行時異常。
**示例1：**
~~~
// 運行時異常
public static void exceptionCallback() {
int a = 20 / 0;
System.out.println("--->" + a);
}
~~~
**示例2：**
~~~
// 編譯期間異常
public static void testException() throws Exception {
// ...
System.out.println("testException() invoked!");
}
public static void main(String[] args) {
exceptionCallback();
try {
testException();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
// ....
}
~~~
~~~
在示例2中，testException方法聲明時顯示拋出了一個java.lang.Exception異常，所以在程序調用的地方必須用try...catch處理。
~~~
大家都知道，如果示例2中main方法執行到調用exceptionCallback方法時，方法第一行有一個除0的操作，因此該方法會拋出`java.lang.ArithmeticException`數學異常，而在main方法調用的時候并沒有處理這個函數在運行時可能會發生的異常，所以會導致程序立即結束，而后面的代碼`try{testException();}catch(Exception e) {e.printStackTrace();}`都不會被執行。運行示例2程序的你會看到下面的結果：
~~~
Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero
at com.study.jnilearn.JNIException.exceptionCallback(JNIException.java:8)
at com.study.jnilearn.JNIException.main(JNIException.java:22)
~~~
我們改進一下上面這個程序：
~~~
public static void main(String[] args) {
try {
exceptionCallback();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
try {
testException();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
~~~
這時我們運行程序，調用`exceptionCallback`方法時會引發`java.lang.ArithmeticException: / by zero`異常，由于我們用try…catch塊顯示處理了異常，所以程序會繼續往下執行，調用testException()函數，打印`testException() invoked!`。運行結果如下所示：
~~~
java.lang.ArithmeticException: / by zero
at com.study.jnilearn.JNIException.exceptionCallback(JNIException.java:8)
at com.study.jnilearn.JNIException.main(JNIException.java:24)
testException() invoked!
~~~
### Java與JNI處理異常的區別
下面來小結一下：
1、在Java中如果覺得某段邏輯可能會引發異常，用try…catch機制來捕獲并處理異常即可
2、如果在Java中發生運行時異常，沒有使用try…catch來捕獲，會導致程序直接奔潰退出，**后續的代碼都不會被執行**
3、編譯時異常，是在方法聲明時顯示用throw聲明了某一個異常，編譯器要求在調用的時候必須顯示捕獲處理
`public static void testException() throws Exception {}`
上面這幾點，寫過Java的朋友都知道，而且很簡單，但我為什么還要拿出來說呢，其實我想重點說明的是，在JNI中發生的異常和Java完全不一樣。***我們在寫JNI程序的時候，JNI沒有像Java一樣有try…catch…final這樣的異常處理機制，面且在本地代碼中調用某個JNI接口時如果發生了異常，后續的本地代碼不會立即停止執行，而會繼續往下執行后面的代碼。***
### 異常處理示例
**示例3：**
這個例子在main中調用了doit本地方法，在本地方法中會回調`exceptionCallback`方法，該方法中會引發一個除0的運行時異常`java.lang.ArithmeticException`，我們通過這個示例來學習在JNI中如何來正確處理這種異常。
~~~
package com.study.jnilearn;
public class JNIException {
public static native void doit();
public static void exceptionCallback() {
int a = 20 / 0;
System.out.println("--->" + a);
}
public static void normalCallback() {
System.out.println("In Java: invoke normalCallback.");
}
public static void main(String[] args) {
doit();
}
static {
System.loadLibrary("JNIException");
}
}
~~~
~~~
/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include <jni.h>
/* Header for class com_study_jnilearn_JNIException */
#ifndef _Included_com_study_jnilearn_JNIException
#define _Included_com_study_jnilearn_JNIException
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
* Class: com_study_jnilearn_JNIException
* Method: doit
* Signature: ()V
*/
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_study_jnilearn_JNIException_doit
(JNIEnv *, jclass);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif
// JNIException.c
#include "com_study_jnilearn_JNIException.h"
#include <stdio.h>
JNIEXPORT void JNICALL Java_com_study_jnilearn_JNIException_doit(JNIEnv *env, jclass cls) {
jthrowable exc = NULL;
jmethodID mid = (*env)->GetStaticMethodID(env,cls,"exceptionCallback","()V");
if (mid != NULL) {
(*env)->CallStaticVoidMethod(env,cls,mid);
}
printf("In C: Java_com_study_jnilearn_JNIException_doit-->called!!!!");
if ((*env)->ExceptionCheck(env)) { // 檢查JNI調用是否有引發異常
(*env)->ExceptionDescribe(env);
(*env)->ExceptionClear(env); // 清除引發的異常，在Java層不會打印異常的堆棧信息
(*env)->ThrowNew(env,(*env)->FindClass(env,"java/lang/Exception"),"JNI拋出的異常！");
//return;
}
mid = (*env)->GetStaticMethodID(env,cls,"normalCallback","()V");
if (mid != NULL) {
(*env)->CallStaticVoidMethod(env,cls,mid);
}
}
~~~
程序運行結果如下：
~~~
Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero
at com.study.jnilearn.JNIException.exceptionCallback(JNIException.java:8)
at com.study.jnilearn.JNIException.doit(Native Method)
at com.study.jnilearn.JNIException.main(JNIException.java:17)
Exception in thread "main" java.lang.Exception: JNI拋出的異常！
at com.study.jnilearn.JNIException.doit(Native Method)
In Java: invoke normalCallback.
at com.study.jnilearn.JNIException.main(JNIException.java:17)
In C: Java_com_study_jnilearn_JNIException_doit-->called!!!!
~~~
在Main方法中調用doit本地方法后，程序的控制權即交給了JNI，在doit的本地方法中回調exceptionCallback方法，引發了一個`java.lang.ArithmeticException`異常，但本地接口并不會馬上退出，而是會繼續執行后面的代碼，所以我們在調用完一個任何一個JNI接口之后，必須要做的一件事情就是檢查這次JNI調用是否發生了異常，如果發生了異常不處理，而繼續讓程序執行后面的邏輯，將會產生不可預知的后果。在本例中，我們調用了JNI的`ExceptionCheck`函數檢查最近一次JNi調用是否發生了異常，如果有異常這個函數返回JNI_TRUE，否則返回JNI_FALSE。當檢測到異常時，我們調用`ExceptionDescribe`函數打印這個異常的堆棧信息，然后再調用`ExceptionClear`函數清除異常堆棧信息的緩沖區（如果不清除，后面調用ThrowNew拋出的異常堆棧信息會覆蓋前面的異常信息），最后調用`ThrowNew`函數手動拋出一個java.lang.Exception異常。但在JNI中拋出未捕獲的異常與Java的異常處理機制不一樣，在JNI中并不會立即終止本地方法的執行，而是繼續執行后面的代碼。這種情況需要我們手動來處理。在例中的38行，如果你不用return馬上退出方法的話，37行ThrowNew后面的代碼依然會繼續執行，如程序運行的結果一樣，仍然會回調`normalCallback`方法，打印出：invoke normalCallback.
異常檢查JNI還提供了另外一個接口，`ExceptionOccurred`，如果檢測有異常發生時，該函數會返回一個指向當前異常的引用。作用和`ExceptionCheck`一樣，兩者的區別在于返回值不一樣。我們改造一下上面的例子：
~~~
// ....
jthrowable exc = NULL;
exc = (*env)->ExceptionOccurred(env); // 返回一個指向當前異常對象的引用
if (exc) {
(*env)->ExceptionDescribe(env); // 打印Java層拋出的異常堆棧信息
(*env)->ExceptionClear(env); // 清除異常信息
// 拋出我們自己的異常處理
jclass newExcCls;
newExcCls = (*env)->FindClass(env,"java/lang/Exception");
if (newExcCls == NULL) {
return;
}
(*env)->ThrowNew(env, newExcCls, "throw from C Code.");
}
// ....
~~~
### 寫一個拋出異常的工具類
當需要拋出自己的異常處理邏輯時，需要二步，調用FindClass找到異常處理類，然后調用ThrowNew拋出一個異常。為了簡化操作步聚，我們寫一個工具函數，根據一個異常類名專門用來生成一個指定名字的異常：
~~~
void JNU_ThrowByName(JNIEnv *env, const char *name, const char *msg)
{
// 查找異常類
jclass cls = (*env)->FindClass(env, name);
/* 如果這個異常類沒有找到，VM會拋出一個NowClassDefFoundError異常 */
if (cls != NULL) {
(*env)->ThrowNew(env, cls, msg); // 拋出指定名字的異常
}
/* 釋放局部引用 */
(*env)->DeleteLocalRef(env, cls);
}
~~~
### 異常發生后釋放資源
在異常發生后，釋放資源是一件很重要的事情。下面的例子中，調用 GetStringChars 函數后，如果后面的代碼發生異常，要記得調用 ReleaseStringChars 釋放資源。
~~~
JNIEXPORT void JNICALL Java_pkg_Cls_f(JNIEnv *env, jclass cls, jstring jstr)
{
const jchar *cstr = (*env)->GetStringChars(env, jstr);
if (c_str == NULL) {
return;
}
...
if ((*env)->ExceptionCheck(env)) { /* 異常檢查 */
(*env)->ReleaseStringChars(env, jstr, cstr); // 發生異常后釋放前面所分配的內存
return;
}
...
/* 正常返回 */
(*env)->ReleaseStringChars(env, jstr, cstr);
}
~~~
### 總結
1、當調用一個JNI函數后，必須先檢查、處理、清除異常后再做其它 JNI 函數調用，否則會產生不可預知的結果。
2、一旦發生異常，立即返回，讓調用者處理這個異常。或 調用 ExceptionClear 清除異常，然后執行自己的異常處理代碼。
3、異常處理的相關JNI函數總結：
1> ExceptionCheck：檢查是否發生了異常，若有異常返回JNI_TRUE，否則返回JNI_FALSE
2> ExceptionOccurred：檢查是否發生了異常，若用異常返回該異常的引用，否則返回NULL
3> ExceptionDescribe：打印異常的堆棧信息
4> ExceptionClear：清除異常堆棧信息
5> ThrowNew：在當前線程觸發一個異常，并自定義輸出異常信息
`jint (JNICALL *ThrowNew) (JNIEnv *env, jclass clazz, const char *msg);`
6> Throw：丟棄一個現有的異常對象，在當前線程觸發一個新的異常
`jint (JNICALL *Throw) (JNIEnv *env, jthrowable obj);`
7> FatalError：致命異常，用于輸出一個異常信息，并終止當前VM實例（即退出程序）
`void (JNICALL *FatalError) (JNIEnv *env, const char *msg);`
- 前言
- JNI/NDK開發指南（開山篇）
- JNI/NDK開發指南（一）—— JNI開發流程及HelloWorld
- JNI/NDK開發指南（二）——JVM查找java native方法的規則
- JNI/NDK開發指南（三）——JNI數據類型及與Java數據類型的映射關系
- JNI/NDK開發指南（四）——字符串處理
- Android NDK開發Crash錯誤定位
- JNI/NDK開發指南（五）——訪問數組（基本類型數組與對象數組）
- JNI/NDK開發指南（六）——C/C++訪問Java實例方法和靜態方法
- JNI/NDK開發指南（七）——C/C++訪問Java實例變量和靜態變量
- JNI/NDK開發指南（八）——調用構造方法和父類實例方法
- JNI/NDK開發指南（九）——JNI調用性能測試及優化
- JNI/NDK開發指南（十）——JNI局部引用、全局引用和弱全局引用
- Android JNI局部引用表溢出：local reference table overflow (max=512)
- JNI/NDK開發指南（十一）——JNI異常處理