Java反射之Call stack introspection詳解
java是基于棧設(shè)計的語言,其實與C、C++語言相同。整個程序的運行表現(xiàn)在方法的執(zhí)行是一系列入棧出棧的行為,棧是線程私有的。
在java語言中,我們可以跟蹤方法的調(diào)用關(guān)系,即當前棧幀(棧頂)和已經(jīng)入棧的棧幀的層次關(guān)系。
從java1.4以后,java語言的Throwable類提供了以下方法:
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
該方法返回的StackTraceElement[] 就是棧幀數(shù)組。數(shù)組下標0的元素代表當前棧頂棧幀,數(shù)組的最大下標代表調(diào)用棧序列中第一個棧幀,也就是第一個方法的調(diào)用。我們可以從StackTraceElement得到棧調(diào)用層級的關(guān)系、調(diào)用方法名及調(diào)用入口位置,代碼示例:
執(zhí)行結(jié)果:
調(diào)用結(jié)果顯示的方法調(diào)用層級關(guān)系。
那我們得到這些信息有什么用呢。
1.日志:這些信息可以讓應(yīng)用的日志系統(tǒng)得到信息更詳細。
2.安全:API可以決定調(diào)用者當前包或者類是否有權(quán)限進入。
3.流程控制:可以避免一些流程錯誤,比如無限遞歸調(diào)用。
實現(xiàn)一個簡單的日志系統(tǒng):
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(" ", "模擬打印日志:", methodName, className, "" + lineNumber, message)); } } }
執(zhí)行結(jié)果:
模擬打印日志: main com.doctor.reflect.CallStackIntrospectionDemo 36 hello 模擬打印日志: main com.doctor.reflect.CallStackIntrospectionDemo 38 throwablejava.lang.IllegalArgumentException: IllegalArgumentException at com.doctor.reflect.CallStackIntrospectionDemo.main(CallStackIntrospectionDemo.java:38)
上述日志,只是簡單的在控制臺打印一些信息。
總結(jié)
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