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当我们谈起Debug时,我们在谈什么

Java 作者:8llllllll 时间:2021-03-03 16:00:19 0 删除 编辑

  程序异常了!

  返回结果不对!

  在我这儿正常啊。

  每一次遇到这种异常的情况,要处理问题时,我们一定会想到

  等我Debug一下,分分钟解决。

  而如果是线上的问题,我们一定会想

  如果能debug一下该多好啊

  我们在说起Debug的时候,一般是在IDE里代码中加断点,一步步跟踪。然后观察变量的值,观察输出等等。

  这种在Debug工具,许多IDE中都有提供,像Eclipse, IDEA,NetBeans,甚至我们可以直接使用JDK自带的jdb工具进行高度。这些工具都支持本地调试和远程调试。

  那在我们加断点,debug,单步调试等一系列动作背后,是如何实现的呢?

  说到这些,就不得不提JPDA(Java Platform Debugger Architecture)。我们每次使用的debug功能,都是靠JPDA的支撑实现的。

  什么是JPDA?

  官方文档里这样介绍:

  The Java Platform Debugger Architecture (JPDA) consists of three interfaces designed for use by debuggers in development environments for desktop systems.

  我们看到,JPDA由三部分组成:

  JVMTI(Java Virtual Machine Tool Interface)

  JDWP(Java Debugger Wire Protocol)

  JDI(Java Debug Interface)

  熟悉JVM的朋友可能听说过JVMPI和JVMDI,在JDK1.5他们统一被替换为JVMTI。

  JVMTI

  以前的文章里我们提到过Class的hotSwap,就是通过Instrument实现class的redefine和retransform。

  而本质上JVMTI是一个programming interface,主要用在开发和监控上。而且它提供了接口去观察(inspect) 应用状态和控制应用的执行。工具通过它提供的接口,可以进行如下功能的实现:

  profiling

  debuging

  monitoring

  thread analysis

  coverage analysis

  可以看到,我们使用到的debug,只是JVMTI提供的众从能力中的一种。

  JDWP

  观察过Java debug进程的同学也许有印象,以debug方式启动的JVM进程,看起来是这样的:

  -agentlib:jdwp=transport=dt_socket,address=127.0.0.1:63971,server=y,suspend=n

  除了进程名之外,还在启动参数里包含agentlib:jdwp这些。这个就是现在要介绍的JDWP。

  什么是JDWP?

  Java Debug Wire Protocol,是debugger和它要debug的JVM之间进行通讯的协议。更多具体协议的细节这里不介绍,感兴趣的同学可以到这儿查看:

  

  注意,这仅仅是一个协议的格式,具体的传输实现不是由JDWP来实现的。我们的debugger执行的操作发送到JDWP的实现上,然后再转给JVMTI来具体控制。

  JDI

  JDI是三个模块中最高层的一个接口,通过JDI,debugger可以更方便的编写符合JDWP格式的数据,用来进行调试数据传输。JDI的引入,提高了开发debugger的效率。

  所以,从整体上看,我们可以把JPDA看作一个两个互相通讯的程序,所以我们可以在任意地点很方便的调试另一个JVM上运行的程序。

  所以,每次我们打开IDE调试一个Java应用的时候,或者远程attach一个Java进程的时候,别忘了这个IDE背后的身影---JPDA。

  

  


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