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：

Java反射之Call stack introspection详解

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