Throwable的使用--取得方法的调用堆栈

本文围绕纯Jdbc设计数据库连接池展开,指出使用者遗忘恢复连接对象状态会造成资源浪费。为解决此问题,可采用超时机制,但还需定位调用。文中介绍了取得Java调用堆栈的方法,设置Debug标记仅在调试模式处理堆栈信息,并给出示例代码。

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使用纯Jdbc设计数据库连接池的时候,设计了数据库连接类,其对象是可重用的,所有的使用者依靠状态标记来获取该对象:
每一个使用者使用前要判断状态,如果可用的话,设置成占用状态,然后开始使用,用完恢复成可用状态。
这就需要每一个使用者用完后要恢复状态,如果没有恢复状态,该对象就无法再被使用(这个过程当然是要同步的)。
由于恢复状态需要coder调用,coder可能会遗忘而没有恢复状态(这个遗忘有可能是确确实实的遗忘,也有可能是编码不当,比如没有考虑到的异常),这会造成资源的浪费。
这个错误如果频繁的话,对于DB Connection来说是一件非常恐怖的事情。

为了处理遗忘而没有恢复状态的,可以使用超时机制,使用thread来进行定时扫描,检测超时使用的对象(超时有可能是没有恢复状态,也有可能确实是运行需要更长的时间,如果不重要的话而且不是经常发生的话,可以简单的“宁枉勿纵” ~_~)。


如果超时的原因确实是没有恢复状态,为了改正这个错误,只靠超时机制是解决不了这个问题的,需要定位到其调用上。
改正可以依赖于人工的查看代码。但这有很大弊端,对于大量的调用要耗费大量的人工,而且如果这个错误比较隐蔽,有可能人工查看都未必能找出来。
另一种就是我们可以自动的进行定位,如果知道调用堆栈,就知道了特定方法的调用


这就是本文的目的--取得Java的调用堆栈。

谈到Java的调用堆栈,很自然的想到经典一行程序 e.printStackTrace()
Exception也提供把异常信息输出到给定的PrintWriter对象或者PrintStream对象中
void printStackTrace(PrintWriter s)
void printStackTrace(PrintStream s)

因此我们可以使用如下的方法取得调用堆栈的信息
StringWriter sw=new StringWriter();
Exception e=new Exception("Debug Mode");
e.printStackTrace(new PrintWriter(sw));

但这个结果还是需要进行进一步处理的,查看printStackTrace的源代码,原来printStackTrace输出是对getOurStackTrace()返回的StackTraceElement[]进行遍历然后输出的结果,到这里找到了我们解决我们问题的方法
Throwable提供 public StackTraceElement[] getStackTrace() 返回当前调用堆栈,函数里面就一句
return (StackTraceElement[]) getOurStackTrace().clone();
至此我们可以调用Throwable对象的getStackTrace()方法得到堆栈,然后自己处理。
下面的代码就足够了
Throwable throwable=new Throwable();
StackTraceElement[] elements=throwable.getStackTrace();

很明显,这里的获取调用堆栈,只是为了为了监视调用的,对正常的业务来说完全是多余的,而且返回对象的clone,都是无益于业务的,因此,为了解决我的问题,设置Debug标记标识当前处于Release Mode还是Debug Mode,只在Debug Mode才处理堆栈信息
实例如下:
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
public class CallStackUtil
 {
    private static boolean debugMode=false;

    public static boolean isDebugMode()
    {
        return debugMode;
    }

    public static void setDebugMode(boolean debugMode)
    {
        CallStackUtil.debugMode = debugMode;
    }

    public static StackTraceElement[] getCurrentCallStack()
    {
        if(debugMode)
            System.out.println("Debug Mode");
        else
            System.out.println("Normal Mode");
        if(debugMode)
        {
            Throwable throwable=new Throwable();
            return throwable.getStackTrace();
        }
        return null;
    }
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
public class test
 {
    public static void main(String[] para)
    {
        CallStackUtil.setDebugMode(true);
       caller();
    }
    public static void methodMonitored()//被监控的方法
    {
        StackTraceElement[]  elements=CallStackUtil.getCurrentCallStack();
        if(elements!=null)
            if(elements.length>2)
                System.out.println(elements[2].toString().split("//(")[0]+"() calling "+elements[1].toString().split("//(")[0]+"()!");
    }
    public static void caller()
    {
      methodMonitored();
    }
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
运行输出结果:
Debug Mode
test.caller() calling test.methodMonitored()!

在Debug Mode下,数据库连接类只需记录特定函数的最后一次调用者,从而在某个对象占用超时的时候使用该信息。


其实这种方法也可以限制某方法的调用者只能为给定的类或其方法等,这可以实现C++里面类似友元函数的功能。

<think>我们被要求解释如何在Java中打印当前方法调用堆栈。根据引用[1]和引用[4](虽然引用[4]是PHP的,但概念类似),我们可以通过获取当前线程的堆栈跟踪来实现。在Java中,我们可以使用Thread.currentThread().getStackTrace()方法来获取当前线程的堆栈跟踪,然后遍历打印。另外,我们也可以直接抛出一个异常并捕获它来获取堆栈跟踪,但这样效率较低,通常不推荐。步骤:1.获取当前线程的堆栈跟踪元素数组(StackTraceElement[])。2.遍历这个数组,打印每个堆栈元素的信息(类名、方法名、文件名、行号等)。注意:在打印堆栈时,通常第一个元素是getStackTrace方法本身,第二个元素是调用getStackTrace的方法,也就是我们当前的方法。我们可以根据需要决定是否跳过这些方法。另外,引用[1]中提到的方法也是通过获取堆栈跟踪来实现的。我们将给出一个示例方法,演示如何打印调用堆栈。</think>### 如何在 Java 中打印当前方法调用堆栈Java 中获取当前方法调用堆栈主要通过 `Thread.currentThread().getStackTrace()` 方法实现,这是最标准且高效的方式。以下是具体实现方法: #### 1. 基础实现(推荐) ```java public static void printCallStack() { StackTraceElement[] stackTrace = Thread.currentThread().getStackTrace(); for (int i = 2; i < stackTrace.length; i++) { // 从索引2开始跳过本方法和getStackTrace() StackTraceElement element = stackTrace[i]; System.out.printf("%s.%s(%s:%d)%n", element.getClassName(), element.getMethodName(), element.getFileName(), element.getLineNumber() ); } } ``` **说明**: - `Thread.currentThread().getStackTrace()` 返回当前线程的堆栈跟踪数组[^1] - 索引0是 `getStackTrace()` 方法本身 - 索引1是 `printCallStack()` 方法 - **索引2开始才是真正的调用堆栈**(跳过前两个元素) #### 2. 异常捕获方式(备用方案) ```java public static void printCallStackViaException() { try { throw new RuntimeException("Debug stacktrace"); } catch (RuntimeException e) { e.printStackTrace(); // 打印完整堆栈 } } ``` **说明**: - 通过抛出并捕获异常获取堆栈 - 效率较低,仅适用于调试场景[^2] - 输出包含异常信息,需手动过滤 #### 3. 高级用法:自定义格式化 ```java public static String getFormattedStack() { StringBuilder sb = new StringBuilder("Call Stack:\n"); StackTraceElement[] stack = new Throwable().getStackTrace(); for (int i = 1; i < stack.length; i++) { // 跳过本方法 sb.append(String.format(" -> %s.%s (Line %d)%n", stack[i].getClassName(), stack[i].getMethodName(), stack[i].getLineNumber())); } return sb.toString(); } ``` #### 关键概念说明: | 方法/属性 | 作用 | 返回值示例 | |-----------|------|------------| | `getClassName()` | 获取完全限定类名 | `com.example.MyClass` | | `getMethodName()` | 获取方法名 | `calculateTotal` | | `getFileName()` | 获取源文件名 | `MyClass.java` | | `getLineNumber()` | 获取代码行号 | `42` | #### 使用示例: ```java public class Test { public static void main(String[] args) { firstMethod(); } static void firstMethod() { secondMethod(); } static void secondMethod() { printCallStack(); // 打印调用堆栈 } } ``` **输出**: ``` Test.main(Test.java:3) Test.firstMethod(Test.java:7) Test.secondMethod(Test.java:11) ``` #### 最佳实践建议: 1. **性能考虑**:在循环或高频调用中避免使用,`getStackTrace()` 有性能开销 2. **调试标记**:配合日志级别控制(如仅 `DEBUG` 模式输出) 3. **堆栈过滤**:使用 `Arrays.stream(stackTrace).skip(2)` 跳过无关帧 4. **异步处理**:多线程场景需获取目标线程实例 `targetThread.getStackTrace()` > **注意**:生产环境建议使用 SLF4J/Logback 等日志框架的 `%throwable` 模式,或专业 APM 工具(如 Zipkin)进行分布式跟踪[^4]。
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