Java中使用StackWalker和Stream API進行堆棧遍歷

1.Java 9以前堆棧遍歷
到目前為止，官方解決方案是獲取當前線程并調用其getStackTrace()方法:

StackTraceElement[] stackTraceElements = Thread.currentThread().getStackTrace();

另一個智能解決方案涉及.拋出異常并從中提取堆棧跟蹤信息。 但是，無法操縱結果，它會立即打印出來：

new Exception().printStackTrace();

兩種解決方案都存在同樣的問題——它們都急切地捕獲整個堆棧的快照，可不方便使用。

2. JEP-259: Stack-Walking API
JEP-259應該解決這些問題,而且確實如此。 新的API提供了一種使用Stream API懶惰地遍歷堆棧跟蹤的便捷方法。
我們可以像這樣輕松地創建StackWalker 實例：

StackWalker stack = StackWalker.getInstance();

此外，我們可以提供一些初始選項：

StackWalker = StackWalker.getInstance(StackWalker.Option.RETAIN_CLASS_REFERENCE);

如果我們想要遍歷整個堆棧，那只需要調用forEach()方法:
stack.forEach(System.out::println);

3. StackWalker.StackFrame
如果我們查看Java 1.4的StackTraceElement——它幾乎是一個包含有關聲明類、方法名、類加載器名等的詳細字符串信息。
StackWalker.StackFrame是一個更加類型安全友好的升級，在其上面提到了豐富的方法：
public Class<?> getDeclaringClass();
public MethodType getMethodType();
…甚至可這樣:
public StackTraceElement toStackTraceElement();

4.示例
讓我們將前面那些付諸實踐，來創建一個簡單的調用層次結構

（代碼包和類名：com.nd.stackwalker. StackWalker）：
public static void main(String[] args) {
 foo();
}
private static void foo() {
 bar();
}
private static void bar() {
 java.lang.StackWalker
 .getInstance(java.lang.StackWalker.Option.RETAIN_CLASS_REFERENCE)
 .forEach(System.out::println);
}

如果我們在IDE中（jshell運行顯示會不一樣，這個它的處理模式有關）中運行它，結果將是（注意堆棧元素的順序）：
com.nd.stackwalker.StackWalker.bar(StackWalker.java:22)
com.nd.stackwalker.StackWalker.foo(StackWalker.java:17)
com.nd.stackwalker.StackWalker.main(StackWalker.java:14)

5.高級特性
如果我們想利用惰性或幀過濾，我們可以使用另一個名為walk()的專用API方法，它允許我們使用Stream API來方便地遍歷堆棧。 在閱讀本文時，您可能想象walk()方法只是返回一個Stream實例。事實并非如此。
實際的簽名是：
public <T> T walk(Function<? super Stream<StackFrame>, ? extends T> function)
還有一個很好的理由使它成為這種方式——堆棧需要被凍結以便遍歷它,并且這發生在walk()方法調用的范圍內 - 所以使用基于函數接口的模板方法實現這一目標是有意義的 。
即使你試圖通過返回一個Stream實例來欺騙它，它也無法使用（自己試試看！）。
一旦我們知道了這個限制，我們只受我們的想象力和Stream API功能的約束。例如，我們可以優雅地跳過一些幀，然后挑選第一個遇到的幀：

java.lang.StackWalker
.getInstance(java.lang.StackWalker.Option.RETAIN_CLASS_REFERENCE)
.walk(s -> s.skip(1).limit(1).collect(Collectors.toList()))
.forEach(System.out::println);

// 結果如下：

com.nd.stackwalker.StackWalker.main(StackWalker.java:17)

6.完整代碼清單

/*
*測試堆棧遍歷
*/
package com.nd.stackwalker;
import java.util.stream.Collectors;
/**
*
* @author Solo Cui
*/
public class StackWalker {
public static void main(String[] args) {
 foo();
}
private static void foo() {
 java.lang.StackWalker
 .getInstance(java.lang.StackWalker.Option.RETAIN_CLASS_REFERENCE)
 .walk(s -> s.skip(1).limit(1).collect(Collectors.toList()))
 .forEach(System.out::println);//第一次運行，注釋掉
 //bar();//第二次運行注釋掉
}
private static void bar() {
 java.lang.StackWalker
 .getInstance(java.lang.StackWalker.Option.RETAIN_CLASS_REFERENCE)
 .forEach(System.out::println);
}
}

總結
以上就是這篇文章的全部內容了，希望本文的內容對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值，謝謝大家對億速云的支持。如果你想了解更多相關內容請查看下面相關鏈接