在Java 9中如何显示当前线程的所有堆栈帧？

1. 简介

在运行Java程序时，每个线程都具有自己的堆栈帧，用于存储局部变量、操作数栈以及方法调用信息等。而对于调试Java应用程序来说，了解当前线程的所有堆栈帧信息就显得尤为重要。

Java 9为我们提供了一种通过API展示当前线程所有堆栈帧信息的方法，更加便捷地进行调试。

2. Thread API简介

在Java中，可以通过Thread类去创建和管理线程。Java同样也为我们提供了丰富的API来操作线程。例如，我们可以通过Thread.currentThread()方法获取到当前执行的线程。

除此之外，Thread类还提供了一些有用的方法，例如：

getName()：获取该线程的名称

setId(long id)：设置该线程的ID

getState()：获取该线程的状态

isAlive()：判断该线程是否还活着

yield()：暂停当前正在执行的线程，并允许其他线程执行

sleep(long millis)：暂停当前正在执行的线程指定的毫秒数

interrupt()：中断该线程

3. StackWalker API简介

Java 9中引入了一个新的API：StackWalker。这个API可以让我们更容易地获取当前线程的堆栈帧信息。

StackWalker提供了多个方法，可以获取当前线程所有的堆栈帧信息，一般情况下我们只需要用到以下两个方法:

StackWalker.getInstance(StackWalker.Option... options)：获取一个StackWalker实例，该实例包含当前线程的所有堆栈帧信息

Stream walk(Function stackStream>)：获取当前线程的堆栈帧信息并以流的形式返回

其中，StackFrame代表一个堆栈帧，StackStream则代表了一个堆栈帧流。在StackWalker.walk()方法中，我们需要传入一个用于处理StackStream流的函数。

4. 如何展示当前线程所有堆栈帧信息

使用StackWalker展示当前线程所有堆栈帧信息非常简单。下面提供一段代码示例：

StackWalker walker = StackWalker.getInstance();

walker.walk(frames -> {
  frames.forEach(frame -> {
    System.out.println(frame.getClassName() + "." + frame.getMethodName()
        + ":" + frame.getLineNumber());
  });
});

以上代码会输出当前线程所有堆栈帧的类名、方法名以及LineNumber。

在实际的开发过程中，我们可能只对特定线程的堆栈帧信息感兴趣。这时，我们可以在调用StackWalker.getInstance()时，传入相应的Option参数，来限制获取的堆栈信息。

例如，以下代码只会获取名为"MyThread"的线程的堆栈帧信息：

Thread myThread = new Thread(() -> {

  StackWalker walker = StackWalker.getInstance(StackWalker.Option.RETAIN_CLASS_REFERENCE);
  walker.walk(frames -> {
    frames.forEach(frame -> {
      System.out.println(frame.getClassName() + "." + frame.getMethodName()
              + ":" + frame.getLineNumber());
    });
  });
});
myThread.start();
myThread.join();

其中RETAIN_CLASS_REFERENCE是指保存相应类的引用。这样做的目的是为了防止类被JVM回收而导致获取不到相应的类信息。

5. 总结

Java 9中实现了一种新的API：StackWalker，极大地方便了我们获取当前线程的堆栈帧信息。使用这个API，我们可以很容易地获取当前线程所有的堆栈帧信息，并进行堆栈跟踪、调试等。

在使用StackWalker获取堆栈帧信息时，需要注意保证获取的信息与当前线程相关，并且传入的Option参数也要正确设置。