Java代码中如何获文件名和行号等源码信息？

C语言中有__FILE__、__LINE__等预定义宏，用于获取当前文件名和行号等信息，而且它们的值在预处理时就已经确定了，不会占用运行时时间去计算，这对打印日志相当有用。那么，Java语言是否也有类似的功能呢？

Java是否提供某种方法：可以让用户代码在编译时确定源码行号等信息，本人暂时不知晓。不过从网上搜索得到的方法大致是：

• Thread.currentThread().getStackTrace()[1].getFileName()：获取当前文件名；
• Thread.currentThread().getStackTrace()[1].getLineNumber()：获取当前行号。

其中：Thread.currentThread().getStackTrace()返回的是一个数组形式的函数调用栈（栈顶在索引0处），其中第1个元素（索引为0）为最新调用的函数信息（getStackTrace()），第2个元素（索引为1）为当前函数（即调用getStackTrace()的函数）信息。示例：

public class Test {
    public static void main(String args[]) {
        StackTraceElement[] stack = Thread.currentThread().getStackTrace();
        for (int i = 0; i < stack.length; ++i)
            System.out.println(stack[i].getFileName() + ":" + stack[i].getLineNumber() + ": " + stack[i].getMethodName());
        System.out.println("");
        foo();
    }
    static void foo() {
        StackTraceElement[] stack = Thread.currentThread().getStackTrace();
        for (int i = 0; i < stack.length; ++i)
            System.out.println(stack[i].getFileName() + ":" + stack[i].getLineNumber() + ": " + stack[i].getMethodName());
        System.out.println("");
        bar();
    }
    static void bar() {
        StackTraceElement[] stack = Thread.currentThread().getStackTrace();
        for (int i = 0; i < stack.length; ++i)
            System.out.println(stack[i].getFileName() + ":" + stack[i].getLineNumber() + ": " + stack[i].getMethodName());
    }
}

输出：

$ javac Test.java
$ java Test
null:-1: getStackTrace
Test.java:3: main

null:-1: getStackTrace
Test.java:10: foo
Test.java:7: main

null:-1: getStackTrace
Test.java:17: bar
Test.java:14: foo
Test.java:7: main

于是，如果我们想在日志中打印当前文件名和行号，就可以：

public class Test {
    public static void main(String args[]) {
        System.out.println(Thread.currentThread().getStackTrace()[1].getFileName() + ":" + Thread.currentThread().getStackTrace()[1].getLineNumber());
        foo();
    }
    static void foo() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getStackTrace()[1].getFileName() + ":" + Thread.currentThread().getStackTrace()[1].getLineNumber());
        bar();
    }
    static void bar() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getStackTrace()[1].getFileName() + ":" + Thread.currentThread().getStackTrace()[1].getLineNumber());
    }
}

输出：

$ javac Test.java
$ java Test
Test.java:3
Test.java:7
Test.java:11

不过每次都要写这么长的几串代码“Thread.currentThread().getStackTrace()[1].getXXX()”拼一起看起来难看敲起来也累。于是我们可以将getStackTrace()封装到另一个函数中：

public class Test {
    public static void main(String args[]) {
        System.out.println(__FILE__() + ":" + __LINE__());
        foo();
    }
    static void foo() {
        System.out.println(__FILE__() + ":" + __LINE__());
        bar();
    }
    static void bar() {
        System.out.println(__FILE__() + ":" + __LINE__());
    }
    static String __FILE__() {
        return Thread.currentThread().getStackTrace()[2].getFileName();
    }
    static int __LINE__() {
        return Thread.currentThread().getStackTrace()[2].getLineNumber();
    }
}

输出结果一样：

$ javac Test.java
$ java Test
Test.java:3
Test.java:7
Test.java:11

参考：

1. http://stackoverflow.com/questions/22677815/eclipse-println-line-does-such-a-preprocessor-macro-exist-to-program
2. http://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/lang/Thread.html#getStackTrace--
3. http://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/lang/StackTraceElement.html
4. http://stackoverflow.com/questions/115008/how-can-we-print-line-numbers-to-the-log-in-java
5. http://www.codeceo.com/article/8-java-log-framework.html