如何查找JVM中java.lang.Throwable的所有子类？含未加载类及替代方案

我需要为每个错误分配错误码，因此需查找JVM中java.lang.Throwable的所有子类（包括已加载和未加载的类），是否存在其他解决方案？

我曾参考Stack Overflow上的相关问题《How do you find all subclasses of a given class in Java?》，尝试过ClassGraph和org.reflections:reflections:0.10.2工具，但无法找到JDK中java.lang包下的类（如java.lang.NullPointerException）。

使用ClassGraph的代码如下：

ClassGraph classGraph = new ClassGraph() ;
ScanResult result = classGraph.enableAllInfo().whitelistPackages( "java.lang" ).scan() ;
result.getAllClasses().forEach( c -> System.out.println(c) ) ;

1. 修正ClassGraph扫描配置 #

ClassGraph默认不扫描JDK核心类库，手动开启相关配置后就能捕获java.lang下的异常类：

ClassGraph classGraph = new ClassGraph()
    .enableAllInfo()
    .whitelistPackages("java.lang")
    .scanJarsInJre() // 开启JRE核心Jar包扫描
    .ignoreClassVisibility(); // 跳过类访问权限检查
ScanResult result = classGraph.scan();
// 过滤出所有Throwable的子类
result.getAllClasses().stream()
    .filter(clazz -> clazz.extendsSuperclass("java.lang.Throwable"))
    .forEach(c -> System.out.println(c.getClassName()));

2. 直接解析JDK核心类文件 #

绕开扫描工具的限制，自己读取JRE中rt.jar（模块化JDK对应java.base模块）的类文件，用ASM或Javassist等字节码工具分析继承关系：

• 核心步骤：
  1. 通过System.getProperty("java.home")获取JRE目录，定位核心类库位置
  2. 遍历Jar包内所有.class文件
  3. 用ClassReader读取类的父类信息，判断是否继承自Throwable

3. 借助JVM Instrumentation API #

编写Java Agent并在JVM启动时挂载，既能获取已加载类，也能加载未加载类进行扫描：

// Agent示例代码
public class ThrowableScannerAgent {
    public static void premain(String agentArgs, Instrumentation inst) {
        // 遍历所有已加载的类
        for (Class<?> clazz : inst.getAllLoadedClasses()) {
            if (Throwable.class.isAssignableFrom(clazz)) {
                System.out.println(clazz.getName());
            }
        }
        // 如需扫描未加载类，可将核心Jar添加到引导类加载器后遍历
    }
}

该方法需打包Agent并在JVM启动时添加-javaagent参数，步骤稍繁琐但覆盖范围完整。

4. 使用预定义标准异常清单 #

如果仅需覆盖JDK自带的标准异常类，直接从JDK文档整理一份清单即可，比如：

• Error子类：OutOfMemoryError、StackOverflowError、NoClassDefFoundError
• Exception子类：NullPointerException、IllegalArgumentException、IOException
  这种方式简单直接，适合无需覆盖自定义异常的场景。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Bourbon_7