Java反射之Call stack introspection详解

java是基于栈设计的语言，其实与c、c++语言相同。整个程序的运行表现在方法的执行是一系列入栈出栈的行为，栈是线程私有的。

在java语言中，我们可以跟踪方法的调用关系，即当前栈帧（栈顶）和已经入栈的栈帧的层次关系。

从java1.4以后，java语言的throwable类提供了以下方法：

opendeclarationstacktraceelement[]java.lang.throwable.getstacktrace()
providesprogrammaticaccesstothestacktraceinformationprintedbyprintstacktrace().returnsanarrayofstacktraceelements,eachrepresentingonestackframe.thezerothelementofthearray(assumingthearray'slengthisnon-zero)representsthetopofthestack,whichisthelastmethodinvocationinthesequence.typically,thisisthepointatwhichthisthrowablewascreatedandthrown.thelastelementofthearray(assumingthearray'slengthisnon-zero)representsthebottomofthestack,whichisthefirstmethodinvocationinthesequence.
somevirtualmachinesmay,undersomecircumstances,omitoneormorestackframesfromthestacktrace.intheextremecase,avirtualmachinethathasnostacktraceinformationconcerningthisthrowableispermittedtoreturnazero-lengtharrayfromthismethod.generallyspeaking,thearrayreturnedbythismethodwillcontainoneelementforeveryframethatwouldbeprintedbyprintstacktrace.writestothereturnedarraydonotaffectfuturecallstothismethod.
returns:
anarrayofstacktraceelementsrepresentingthestacktracepertainingtothisthrowable.
since:
1.4

该方法返回的stacktraceelement[] 就是栈帧数组。数组下标0的元素代表当前栈顶栈帧，数组的最大下标代表调用栈序列中第一个栈帧，也就是第一个方法的调用。我们可以从stacktraceelement得到栈调用层级的关系、调用方法名及调用入口位置，代码示例：

执行结果：

调用结果显示的方法调用层级关系。

那我们得到这些信息有什么用呢。

1.日志：这些信息可以让应用的日志系统得到信息更详细。

2.安全：api可以决定调用者当前包或者类是否有权限进入。

3.流程控制：可以避免一些流程错误，比如无限递归调用。

实现一个简单的日志系统：

package com.doctor.reflect;
import java.io.printwriter;
import java.io.stringwriter;
/**
 * call stack introspection
 *
 * @author sdcuike
 *
 *     created at 2016年8月29日 下午9:40:35
 */
public class callstackintrospectiondemo {
    private static final mylogger logger = new loggerimpl();
    public static void main(string[] args) {
        logger.logrecord("hello");
        illegalargumentexception exception = new illegalargumentexception("illegalargumentexception");
        logger.logproblem("throwable", exception);
    }
    public interface mylogger {
        // types for log records
        int error  = 0;
        int warning = 100;
        int status = 200;
        int debug  = 300;
        int trace  = 400;
        void logrecord(string message);
        void logproblem(string message, throwable throwable);
    }
    public static class loggerimpl implements mylogger {
        @override
            public void logrecord(string message) {
            throwable throwable = new throwable();
            log(message, throwable.getstacktrace()[1]);
        }
        @override
            public void logproblem(string message, throwable throwable) {
            stringwriter out = new stringwriter();
            printwriter writer = new printwriter(out);
            throwable.printstacktrace(writer);
            writer.flush();
            log(message + out.tostring(), throwable.getstacktrace()[0]);
        }
        private void log(string message, stacktraceelement stacktraceelement) {
            string classname = stacktraceelement.getclassname();
            string methodname = stacktraceelement.getmethodname();
            int linenumber = stacktraceelement.getlinenumber();
            system.out.println(string.join(" ", "模拟打印日志:", methodname, classname, "" + linenumber, message));
        }
    }
}

执行结果：

模拟打印日志: main com.doctor.reflect.callstackintrospectiondemo 36 hello
模拟打印日志: main com.doctor.reflect.callstackintrospectiondemo 38 throwablejava.lang.illegalargumentexception: illegalargumentexception
  at com.doctor.reflect.callstackintrospectiondemo.main(callstackintrospectiondemo.java:38)

上述日志，只是简单的在控制台打印一些信息。

总结

以上就是本文关于java反射之call stack introspection详解的全部内容，希望对大家有所帮助。如有不足之处，欢迎留言指出。

原文链接：https://www.2cto.com/kf/201609/544142.html