Java未捕獲異常處理機制：Thread.UncaughtExceptionHandler實戰應用

背景：運行時異常的「漏網之魚」

編譯器強制處理受檢異常（IOException等），但運行時異常（NullPointerException、ArithmeticException等）若未捕獲，會導致執行緒終止並輸出堆疊追蹤至標準錯誤流。預設行為對GUI/伺服器應用不友善——使用者看到空白畫面或控制台噴紅字。

JDK 5引入的三層處理機制

1. 執行緒級：thread.setUncaughtExceptionHandler(handler)，單一執行緒自訂
2. 執行緒群組級：繼承ThreadGroup覆寫uncaughtException()，群組內所有執行緒套用
3. 全域預設級：Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler(handler)，JVM所有執行緒無專屬處理器時回退

三者優先順序：執行緒級 > 群組級 > 全域預設級。

核心介面：Thread.UncaughtExceptionHandler

@FunctionalInterface
public interface UncaughtExceptionHandler {
    void uncaughtException(Thread t, Throwable e);
}

單一方法，接收異常發生執行緒與異常物件，開發者可在此記錄日誌、彈出對話框、發送錯誤報告、嘗試恢復等。

實戰範例：Swing視窗化異常顯示器

public class StackWindow extends JFrame implements Thread.UncaughtExceptionHandler {
    private JTextArea textArea = new JTextArea();

    public StackWindow(String title, int width, int height) {
        super(title);
        setSize(width, height);
        textArea.setEditable(false);
        getContentPane().add(new JScrollPane(textArea));
    }

    @Override
    public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {
        // 必須在EDT更新UI
        EventQueue.invokeLater(() -> {
            setVisible(true); toFront(); // 置頂顯示
            StringWriter sw = new StringWriter();
            e.printStackTrace(new PrintWriter(sw));
            textArea.append(sw.toString() + "\n\n");
        });
    }
}

// 測試啟動
public class DumpTest {
    public static void main(String[] args) {
        Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler(
            new StackWindow("未捕獲異常", 500, 300)
        );

        new Thread(() -> { int i = 1/0; }).start(); // ArithmeticException
        // 模擬使用者按鍵後拋出第二個異常...
    }
}

進階考量

• AWT事件派發執行緒（EDT）有專屬異常處理機制（System.setProperty("sun.awt.exception.handler", ...)），非標準API，慎用。
• 生產環境建議：整合logback/log4j2非同步寫入檔案、結合Sentry/Rollbar等錯誤追蹤服務，而非單純UI顯示。
• 執行緒池：ExecutorService提交任務時，異常會被包裝在Future.get()拋出的ExecutionException中，不會觸發UncaughtExceptionHandler，需自行處理。