如何在Java 9中显示StackFrame的反射框架？-猿码集

1. 概述

在Java 9中，引入了一个新的反射API StackWalker，使得在获取栈轨迹（stack trace）时更为方便，并且能够获得更多的信息。StackWalker API提供了一个不同于Throwable.getStackTrace()方法的更好的方式来访问堆栈轨迹的信息。特别是，它提供了一种透明地访问全部或部分的堆栈帧的机制，以及对堆栈帧进行筛选和映射的能力。

2. StackWalker类

StackWalker类是Java 9中的一个新类，它提供了一种通用的、安全的和便捷的方式来访问堆栈轨迹。下面是一个简单的示例，展示了如何使用StackWalker来遍历堆栈帧。注意，在使用StackWalker之前，需要在JDK 9中运行此代码。


StackWalker walker = StackWalker.getInstance();
walker.forEach(System.out::println);

这将遍历当前线程的整个堆栈，将每个堆栈帧打印到控制台。StackWalker的forEach()方法以逆序（从上到下）遍历堆栈帧。如果要按顺序遍历帧，则可以使用StackWalker的iterator()方法。

3. StackFrame类

StackFrame类表示Java堆栈帧。可以通过StackFrame的方法获取堆栈帧的信息。下面是StackFrame类的一些常用方法。

3.1 getClassName()

getClassName()方法返回当前堆栈帧的类名。


StackWalker walker = StackWalker.getInstance();
walker.forEach(sf -> System.out.println(sf.getClassName()));

3.2 getMethodName()

getMethodName()方法返回当前堆栈帧所在方法的名称。


StackWalker walker = StackWalker.getInstance();
walker.forEach(sf -> System.out.println(sf.getMethodName()));

3.3 getFileName()

getFileName()方法返回当前堆栈帧所在的源文件名称，如存在。


StackWalker walker = StackWalker.getInstance();
walker.forEach(sf -> System.out.println(sf.getFileName()));

3.4 getLineNumber()

getLineNumber()方法返回当前堆栈帧所在的源文件的行号，如果存在。


StackWalker walker = StackWalker.getInstance();
walker.forEach(sf -> System.out.println(sf.getLineNumber()));

4. 过滤和映射堆栈帧

StackWalker API还可以过滤和映射堆栈帧，以获取满足特定条件的子集。这些子集可以用来记录日志、调试应用程序或执行其他与堆栈帧信息相关的任务。

4.1 过滤堆栈帧

可以使用StackWalker的filter()方法来过滤堆栈帧，只返回满足特定条件的帧。下面是一个示例，展示了如何过滤掉标准库中的帧。


StackWalker walker = StackWalker.getInstance(
StackWalker.Option.RETAIN_CLASS_REFERENCE);
walker.filter(sf -> sf.getClassName().startsWith("java"))
.forEach(System.out::println);

这将遍历当前线程的堆栈，只显示Java标准库中的堆栈帧。RETAIN_CLASS_REFERENCE选项确保返回的堆栈帧具有其类参考的实际状态，并且不会被垃圾回收。

4.2 映射堆栈帧

StackWalker的map()方法可以将堆栈帧映射到其他类型。下面是一个示例，展示了如何将堆栈帧映射到包含帧信息的对象。


StackWalker walker = StackWalker.getInstance(
StackWalker.Option.RETAIN_CLASS_REFERENCE);
Class<?> klass = MyClass.class;
List<StackFrameInfo> frames = walker.walk(s -> s
.filter(f -> f.getClassName().equals(klass.getName()))
.map(StackFrameInfo::new)
.collect(Collectors.toList()));

这将返回一个List对象，其中包含所有帧信息。 StackFrameInfo是一个简单的Java类，用于容纳帧信息：


public class StackFrameInfo {
   private String className;
   private String methodName;
   private String fileName;
   private int lineNumber;   
   public StackFrameInfo(StackFrame frame) {
       className = frame.getClassName();
       methodName = frame.getMethodName();
       fileName = frame.getFileName();
       lineNumber = frame.getLineNumber();
   }
   // Getter methods
}

5. 总结

StackWalker API是Java 9中的一个新功能，它提供了一种更直接和方便的方式来访问堆栈轨迹信息。堆栈轨迹对于调试和错误报告是非常有用的。StackWalker API还可以过滤和映射堆栈帧，以获得程序中只关心的信息。这使得处理Java堆栈轨迹变得更加容易和灵活。

如何在Java 9中显示StackFrame的反射框架？