java 面试题之 logback 打印日志是如何获取当前方法名称的? -凯发k8官方网
在 java 中,有四种方法可以获取当前正在执行方法体的方法名称,分别是:
- 使用
thread.currentthread().getstacktrace()
方法 - 使用异常对象的
getstacktrace()
方法 - 使用匿名内部类的
getclass().getenclosingmethod()
方法 - java 9 的 stack-walking api
本文将根据以上四种方法来给大家进行具体讲解,不过不知道大家有没有想过,获取当前执行方法体的方法名称有什么用嘞?
它可以用于日志记录、异常处理、测试框架等方面。例如我们可以在方法的开始和结束时打印出当前方法名和参数,以便追踪程序的执行流程和性能。在介绍完以上四种方法后,就会给大家揭晓面试题答案。
1.使用 thread.currentthread().getstacktrace()方法
这种方法是通过获取当前线程的堆栈跟踪信息,然后从中提取出当前方法名的。具体的代码如下:
// 获取当前方法名
string methodname = thread.currentthread().getstacktrace()[1].getmethodname();
// 打印当前方法名
system.out.println("当前方法名:" methodname);
这种方法的优点是简单易用,不需要创建额外的对象。缺点是性能较低,因为 thread.currentthread().getstacktrace()
方法获取堆栈跟踪信息需要遍历整个调用栈,而且需要保证线程安全性。
2.使用异常对象的 getstacktrace()方法
这种方法是通过创建一个新的异常对象,然后从其堆栈跟踪信息中提取出当前方法名和参数的。具体的代码如下:
// 获取当前方法名
string methodname = new exception().getstacktrace()[0].getmethodname();
// 打印当前方法名
system.out.println("当前方法名:" methodname);
这种方法的优点是不需要获取堆栈跟踪信息,而且不会创建异常对象,因此性能和可读性都较好。缺点是需要创建额外的对象,而且代码较为复杂,不太直观。
3.匿名内部类的 getclass().getenclosingmethod()方法
这种方法是通过创建一个匿名内部类的对象,然后从其类对象中获取当前方法的方法对象,再从方法对象中获取当前方法名和参数的。具体的代码如下:
// 获取当前方法名
string methodname = new object(){}.getclass().getenclosingmethod().getname();
// 打印当前方法名
system.out.println("当前方法名:" methodname);
这种方法的优点是不需要获取堆栈跟踪信息,而且不会创建异常对象,因此性能和可读性都较好。缺点是需要创建额外的对象,而且代码较为复杂,不太直观。
4.java 9 的 stack-walking api
java 9 引入了 stack-walking api,以惰性且高效的方式遍历 jvm 堆栈帧。可以使用这个 api 找到当前正在执行的方法,具体的代码如下:
stackwalker walker = stackwalker.getinstance();
optional optional = walker.walk(frames -> frames
.findfirst()
.map(stackwalker.stackframe::getmethodname));
system.out.println("当前方法名:" optional.get());
首先,我们使用 stackwalker.getinstance()
工厂方法获取 stackwalker
实例。然后我们使用 walk()
方法从上到下遍历栈帧:
-
walk()
方法可以将堆栈帧转化为 stream流 -
findfirst()
方法从 stream 流中的获取第一个元素,也就是堆栈的顶部帧,顶部帧就代表当前正在执行的方法 -
map()
方法用于获取顶部帧 stackframe 的当前方法名称
stack-walking api 的优点
与以上方法相比,stack-walking api 有很多优点:
- 线程安全
- 无需创建匿名内部类实例 -
new object().getclass(){}
- 无需创建异常 -
new throwable()
- 无需急切地捕获整个堆栈跟踪,这可能成本很高 -
thread.currentthread()
stackwalker 是以一种懒惰的方式逐一遍历堆栈。在需要获取当前方法名称时,我们可以只获取顶部帧,而不需要捕获整个堆栈跟踪。
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经典例子:logback
logback 是一个流行的 java 日志框架,它是 log4j 的继承者,由 log4j 的创始人设计。logback 有以下特点:
- 高性能:logback 比其他日志框架更快,更节省空间,有时甚至大得多。
- 灵活配置:logback 支持 xml 和 groovy 两种配置方式,可以实现动态修改配置,无需重启应用。
- 丰富功能:logback 提供了多种输出目标,如控制台、文件、数据库、邮件等,还支持滚动策略、过滤器、异步日志等高级功能。
- 与 slf4j 集成:logback 是 slf4j 的原生实现,可以与其他基于 slf4j 的日志框架无缝切换。
不知道大家有没有想过,我们在使用 logback 日志框架中打印日志时,是如何获取当前执行方法体的方法名称的嘞?在 spring 项目中,我们一般是通过 logback 的 xml 文件 parttern 属性来配置日志格式的。xml 配置如下:
${pattern}
${logpath}/info.log
${pattern}
${logpath}/run.%d{yyyy-mm-dd}.log
...
可以看到我们配置的日志输出格式是 %d{yyyy-mm-dd hh:mm:ss.sss} [%x{request_id}] [%thread] [%-5level] %logger{36}:%l %m - %msg%n
,logback 在打印日志时,会解析这个日志输出格式,最后将 %m
占位符替换为当前方法名称。
解析日志格式的源码就在 formattingconverter
类的 write()
方法中,write()
方法中会执行 convert()
方法,这个方法就是执行占位符替换的。源码截图如下,
如上图根据类名我们可以看到红线框起来的 methodofcallerconverter
类就是用来执行 %m
占位符替换逻辑的,代码如下,
public class methodofcallerconverter extends classicconverter {
public string convert(iloggingevent le) {
stacktraceelement[] cda = le.getcallerdata();
if (cda != null && cda.length > 0) {
// 返回当前方法名称
return cda[0].getmethodname();
} else {
return coreconstants.na;
}
}
}
方法逻辑如下,
-
stacktraceelement[] cda = le.getcallerdata()
获取当前堆栈顶部帧 -
cda[0].getmethodname()
根据顶部帧获取当前方法名称。
如上,我们只需要看下 le.getcallerdata()
方法的堆栈是从哪里获取来的,就能知道本题的答案了。
进入 loggingevent
源码类中,我们可以发现堆栈获取逻辑,源码如下,
public class loggingevent implements iloggingevent {
public stacktraceelement[] getcallerdata() {
if (callerdataarray == null) {
// 堆栈初始化
callerdataarray = callerdata.extract(new throwable(), fqnofloggerclass,
loggercontext.getmaxcallerdatadepth(), loggercontext.getframeworkpackages());
}
return callerdataarray;
}
...
}
- 如果当前堆栈为空,进行堆栈信息初始化。这里就可以看到堆栈信息初始化来自
callerdata.extract(new throwable(), fqnofloggerclass,loggercontext.getmaxcallerdatadepth(), loggercontext.getframeworkpackages())
方法。 - 如果堆栈信息不为空,直接返回当前堆栈。这里是为了避免浪费,针对在一个方法中重复获取堆栈信息的情况。
ok,到这里离胜利就只差一步了。进一步查看 callerdata.extract(new throwable(), fqnofloggerclass,loggercontext.getmaxcallerdatadepth(), loggercontext.getframeworkpackages())
方法,源码如下,
public class callerdata {
public static stacktraceelement[] extract(throwable t, string fqnofinvokingclass, final int maxdepth,
list frameworkpackagelist) {
if (t == null) {
return null;
}
stacktraceelement[] stearray = t.getstacktrace();
stacktraceelement[] callerdataarray;
...
callerdataarray = new stacktraceelement[desireddepth];
for (int i = 0; i < desireddepth; i ) {
callerdataarray[i] = stearray[found i];
}
return callerdataarray;
}
...
}
为了突出源码逻辑的重点,这里我删去了一部分代码,是为了让大家更好的看清楚 logback 中堆栈信息的初始化,其实用的就是异常对象的 getstacktrace()
方法。也就是上面源码中 stacktraceelement[] stearray = t.getstacktrace()
方法所体现的。
那么到这里我就可以下一个结论了, logback 日志框架中打印日志时,就是使用异常对象的 getstacktrace() 方法来获取当前执行方法的方法名称的。
总结
本文有介绍四种方法获取当前执行方法名称,一般情况下大家使用异常对象的 getstacktrace()
方法以及匿名内部类的 getclass().getenclosingmethod()
方法都是可以的,它们的性能都 ok,代码书写复杂程度都大差不差。在 java 9 以后推荐使用 stack-walking api,它的功能更为强大,与程序里的堆栈语意也跟为契合,性能 ok,并且还是线程安全的。
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总结
以上是凯发k8官方网为你收集整理的java 面试题之 logback 打印日志是如何获取当前方法名称的?的全部内容,希望文章能够帮你解决所遇到的问题。
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