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JVM工具接口創(chuàng)建調(diào)試與區(qū)分

[摘要]Java 虛擬機工具接口(Java Virtual Machine Tool Interface,JVMTI)提供了一種編程接口,允許軟件開發(fā)人員創(chuàng)建軟件代理以監(jiān)視和控制 Java 編程語言應(yīng)用程序。JVMTI 是 Java 2 Software Development Kit (SDK), St...
Java 虛擬機工具接口(Java Virtual Machine Tool Interface,JVMTI)提供了一種編程接口,允許軟件開發(fā)人員創(chuàng)建軟件代理以監(jiān)視和控制 Java 編程語言應(yīng)用程序。JVMTI 是 Java 2 Software Development Kit (SDK), Standard Edition, 版本 1.5.0 中的一種新增功能。它取代了 Java Virtual Machine Profiling Interface (JVMPI),從版本 1.1 起即作為 Java 2 SDK 的一種實驗功能包括在內(nèi)。在 JSR-163 中對 JVMTI 進行了有關(guān)說明。

  本文闡述如何使用 JVMTI 創(chuàng)建 Java 應(yīng)用程序的調(diào)試和分析工具。這種工具(也稱作代理)在應(yīng)用程序中發(fā)生事件時,能夠使用該接口提供的功能對事件通知進行注冊,并查詢和控制該應(yīng)用程序。這里提供了 JVMTI 的文檔資料。JVMTI 代理對于調(diào)試和調(diào)優(yōu)應(yīng)用程序十分有用。它可以對應(yīng)用程序的各個方面予以說明,如內(nèi)存分配情況、CPU 利用情況及鎖爭奪情況。

  盡管 JVMPI 現(xiàn)在仍處于實驗階段,很多 Java 技術(shù)開發(fā)人員已經(jīng)在使用它了,而且已經(jīng)把它應(yīng)用到多種市場上提供的 Java 應(yīng)用程序 Profiler。請注意,極力鼓勵開發(fā)人員使用 JVMTI 而不使用 JVMPI。JVMPI 在不久的將來將被廢止。

  JVMTI 在多個方面改進了 JVMPI 的功能和性能。例如:

  1) JVMTI 依賴于每個事件的回調(diào)。這比 JVMPI 設(shè)計使用需要編組和取消編組的事件結(jié)構(gòu)更有效。

  2) JVMTI 包含四倍于 JVMPI 的函數(shù)(包括用于獲取關(guān)于變量、字段、方法和類的信息的更多函數(shù))。有關(guān) JVMTI 函數(shù)的完整索引,請參見函數(shù)索引頁。

  3) JVMTI 比 JVMPI 提供更多類型的事件通知,包括異常事件、字段訪問和修改事件、斷點和單步驟事件等。

  有些從未被充分利用的 JVMPI 事件,如 Arena 的 new 和 delete,或者通過字節(jié)碼工具很容易就能獲得的內(nèi)容,或者 JVMTI 函數(shù)本身(如 heap dump 和 object allocation)往往被 丟掉。 對這些事件的描述位于事件索引頁。

  JVMTI 是基于功能的,而 JVMPI 對于相應(yīng)性能影響卻是“要么全有,要么全無”。

  JVMPI 堆功能不可伸縮。

  JVMPI 沒有錯誤返回信息。

  JVMPI 在 VM 實現(xiàn)方面具有很強的侵入性,容易導(dǎo)致維護問題和性能受損。

  JVMPI 是個實驗產(chǎn)品,不久將廢止。

  在本文的以下部分,我們介紹一個簡單代理,它使用 JVMTI 函數(shù)從 Java 應(yīng)用程序提取信息。 代理的編寫必須使用本地代碼。這里給出的示例代理是使用 C 語言編寫的。您可以于此下載完整的示例代理代碼。下面幾段介紹如何初始化一個代理,以及代理如何使用 JVMTI 函數(shù)提取關(guān)于 Java 應(yīng)用程序的信息,以及如何編譯和運行代理。此示例代碼和編譯步驟特定于 UNIX 環(huán)境,但是經(jīng)過修改后也可用于 Windows。這里介紹的代理可用于在任何 Java 應(yīng)用程序中分析線程和確定 JVM 內(nèi)存使用情況。

  這里包含一個用 Java 語言編寫的簡單程序,稱作 SimpleThread.java,并可從這里下載。我們使用 ThreadSample.java 演示此代理的預(yù)期輸出。

  JVMTI 的功能很多,在此無法詳述;但本文中的代碼可以提供一個出發(fā)點,讓您去開發(fā)符合自己特定需求的分析工具。

  代理初始化

  本節(jié)介紹用于初始化代理的代碼。首先,代理必須包括 jvmti.h 文件,語句為 #include 。

  另外,代理必須包含一個名為 Agent_OnLoad 的函數(shù),加載庫時要調(diào)用這一函數(shù)。Agent_OnLoad 函數(shù)用于在初始化 Java virtual machine (JVM) 之前設(shè)置所需的功能。Agent_OnLoad 簽名如下所示:

  JNIEXPORT jint JNICALL Agent_OnLoad(JavaVM *jvm, char *options, void *reserved) {
  ...

  /* We return JNI_OK to signify success */
  return JNI_OK;
  }

  在我們的示例代碼中,我們必須為將要使用的 JVMTI 函數(shù)和事件啟用多種功能。一般情況下均需(在某些情況下必須)將這些功能添加到 Agent_OnLoad 函數(shù)中。有關(guān)每種函數(shù)或事件所需的功能的說明,參見 Java 虛擬機工具接口頁。例如,要使用 InterruptThread 函數(shù),can_signal_thread 功能必須為 true。我們把示例所需的全部功能都設(shè)置為 true,然后使用 AddCapabilities 函數(shù)將它們添加到 JVMTI 環(huán)境中:

  static jvmtiEnv *jvmti = NULL;
  static jvmtiCapabilities capa;
  jvmtiError error;

  ...

  (void)memset(&capa, 0, sizeof(jvmtiCapabilities));
  capa.can_signal_thread = 1;
  capa.can_get_owned_monitor_info = 1;
  capa.can_generate_method_entry_events = 1;
  capa.can_generate_exception_events = 1;
  capa.can_generate_vm_object_alloc_events = 1;
  capa.can_tag_objects = 1;

  error = (*jvmti)->AddCapabilities(jvmti, &capa);
  check_jvmti_error(jvmti, error, "Unable to get necessary JVMTI capabilities.");
  ...

  此外,Agent_OnLoad 函數(shù)通常用于注冊事件通知。在此示例中,我們在使用 SetEventNotificationMode 函數(shù)的 Agent_OnLoad 中啟用了多個事件,如 VM Initialization Event、VM Death Event 和 VM Object Allocation, 如下所示:

  error = (*jvmti)->SetEventNotificationMode
  (jvmti, JVMTI_ENABLE, JVMTI_EVENT_VM_INIT, (jthread)NULL);
  error = (*jvmti)->SetEventNotificationMode
  (jvmti, JVMTI_ENABLE, JVMTI_EVENT_VM_DEATH, (jthread)NULL);
  error = (*jvmti)->SetEventNotificationMode
  (jvmti, JVMTI_ENABLE, JVMTI_EVENT_VM_OBJECT_ALLOC, (jthread)NULL);
  check_jvmti_error(jvmti, error, "Cannot set event notification");

  ...

  注意,在此示例中,NULL 是作為第三個參數(shù)傳遞的,它可以全局地啟用事件通知。如果需要,可以為某個特殊線程啟用或禁用某些事件。

  我們?yōu)槠渥缘拿總事件還都必須具有一個指定的回調(diào)函數(shù),當(dāng)該事件發(fā)生時將調(diào)用它。例如,如果一個 Exception 類型的 JVMTI Event 發(fā)生,示例代理會將其發(fā)送到回調(diào)方法 callbackException() 中。

  使用 jvmtiEventCallbacks 結(jié)構(gòu)和 SetEventCallbacks 函數(shù)可以完成此任務(wù):

  jvmtiEventCallbacks callbacks;
  ...

  (void)memset(&callbacks, 0, sizeof(callbacks));
  callbacks.VMInit = &callbackVMInit; /* JVMTI_EVENT_VM_INIT */
  callbacks.VMDeath = &callbackVMDeath; /* JVMTI_EVENT_VM_DEATH */
  callbacks.Exception = &callbackException;/* JVMTI_EVENT_EXCEPTION */
  callbacks.VMObjectAlloc = &callbackVMObjectAlloc;/* JVMTI_EVENT_VM_OBJECT_ALLOC */

  error = (*jvmti)->SetEventCallbacks(jvmti, &callbacks,(jint)sizeof(callbacks));
  check_jvmti_error(jvmti, error, "Cannot set jvmti callbacks");

  ...

  我們還將設(shè)置一個全局代理數(shù)據(jù)區(qū)域以在整個代碼中使用。

  /* Global agent data structure */
  typedef struct {

  /* JVMTI Environment */
  jvmtiEnv *jvmti;
  jboolean vm_is_started;

  /* Data access Lock */
  jrawMonitorID lock;
  } GlobalAgentData;

  static GlobalAgentData *gdata;

  在 Agent_OnLoad 函數(shù)中,我們執(zhí)行以下設(shè)置:

  /* Setup initial global agent data area
  * Use of static/extern data should be handled carefully here.
  * We need to make sure that we are able to cleanup after
  * ourselves so anything allocated in this library needs to be
  * freed in the Agent_OnUnload() function.
  */

  static GlobalAgentData data;
  (void)memset((void*)&data, 0, sizeof(data));
  gdata = &data;
  ...
  /* Here we save the jvmtiEnv* for Agent_OnUnload(). */
  gdata->jvmti = jvmti;
  ...

  我們在 Agent_OnLoad() 中創(chuàng)建一個原始監(jiān)視器,然后把代碼 VM_INIT、VM_DEATH 和 EXCEPTION 包裝于 JVMTI RawMonitorEnter() 和 RawMonitorExit() 接口 。

  /* Here we create a raw monitor for our use in this agent to
  * protect critical sections of code.
  */

  error = (*jvmti)->CreateRawMonitor(jvmti, "agent data", &(gdata->lock));

  /* Enter a critical section by doing a JVMTI Raw Monitor Enter */

  static void
  enter_critical_section(jvmtiEnv *jvmti)
  {
  jvmtiError error;

  error = (*jvmti)->RawMonitorEnter(jvmti, gdata->lock);
  check_jvmti_error(jvmti, error, "Cannot enter with raw monitor");
  }

  /* Exit a critical section by doing a JVMTI Raw Monitor Exit */

  static void
  exit_critical_section(jvmtiEnv *jvmti)
  {
  jvmtiError error;
  error = (*jvmti)->RawMonitorExit(jvmti, gdata->lock);
  check_jvmti_error(jvmti, error, "Cannot exit with raw monitor");
  }

  卸載代理時,VM 將調(diào)用 Agent_OnUnload。此函數(shù)用于清理在 Agent_OnLoad 期間分配的資源。

  /* Agent_OnUnload: This is called immediately before the shared library
  * is unloaded. This is the last code executed.
  */

  JNIEXPORT void JNICALL Agent_OnUnload(JavaVM *vm)
  {
  /* Make sure all malloc/calloc/strdup space is freed */
  }

   使用 JVMTI 分析線程

  本節(jié)介紹如何獲取關(guān)于在 JVM 中運行的用戶線程的信息。如前所述,啟動 JVM 時,JVMTI 代理庫中的啟動函數(shù) Agent_OnLoad 將被調(diào)用。在 VM 初始化過程中,JVMTI_EVENT_VM_INIT 類型的 JVMTI Event 將生成并被發(fā)送到代理代碼的 callbackVMInit 例程中。一旦 VM 初始化事件被接收(即 調(diào)用VMInit 回調(diào)),代理即可結(jié)束其初始化,F(xiàn)在,此代理可以自由調(diào)用任何 Java Native Interface (JNI) 或 JVMTI 函數(shù)。此時,我們已經(jīng)處于活動階段,將啟用本 VMInit 回調(diào)例程中的 Exception 事件(JVMTI_EVENT_EXCEPTION)。

  error = (*jvmti)->SetEventNotificationMode
  (jvmti, JVMTI_ENABLE, JVMTI_EVENT_EXCEPTION, (jthread)NULL);

  無論何時,只要在 Java 編程語言方法中首次探測到異常,就會生成 Exception 事件。此異?赡苡 Java 編程語言拋出,也可能由本地方法拋出;但是如果由本地方法拋出,直到 Java 編程語言方法首次發(fā)現(xiàn)此異常時該事件才會生成。如果異常已被處理并清除,則異常事件不會生成。

  出于演示目的,下面給出了所用的示例 Java 應(yīng)用程序。主線程創(chuàng)建了 5 個線程,這 5 個線程退出前各自拋出一個異常。一旦啟動 JVM,JVMTI_EVENT_VM_INIT 將生成并被發(fā)送到代理代碼中進行處理,因為我們已經(jīng)在代理代碼中啟用了 VMInit 和 Exception 事件。隨后,當(dāng) Java 線程拋出一個異常時,JVMTI_EVENT_EXCEPTION 將被發(fā)送到代理代碼中。然后,代理代碼 會分析此線程信息并顯示當(dāng)前線程名、它所屬的線程組、此線程所擁有的監(jiān)視器、線程狀態(tài)、線程堆棧跟蹤及 JVM 中的所有用戶線程。

  public class SimpleThread {
  static MyThread t;

  public static void main(String args[]) throws Throwable{

  t = new MyThread();
  System.out.println("Creating and running 10 threads...");

  for(int i = 0; i < 5; i++) {
   Thread thr = new Thread(t,"MyThread"+i);
   thr.start();

   try {
    thr.join();
   } catch (Throwable t) {
  }
  }
  }
  }

  class MyThread implements Runnable {

  Thread t;

  public MyThread() {}

  public void run() {
  /* NO-OP */
  try {
   "a".getBytes("ASCII");
   throwException();
   Thread.sleep(1000);
  } catch (java.lang.InterruptedException e){
   e.printStackTrace();
  } catch (Throwable t) {
  }
  }

  public void throwException() throws Throwable{

  throw new Exception("Thread Exception from MyThread");
  }
  }

  我們來看一下 Java 應(yīng)用程序內(nèi)部拋出一個異常時 JVMTI 代理代碼的執(zhí)行情況。

  throw new Exception("Thread Exception from MyThread");

  JVMTI 異常事件生成后將被發(fā)送到代理代碼的 Exception 回調(diào)例程中。代理必須添加 can_generate_exception_events 功能才能啟用異常事件。我們使用 JVMTI GetMethodName 接口來顯示生成異常的方法名和例程簽名。

  err3 = (*jvmti)->GetMethodName(jvmti, method, &name, &sig, &gsig);
  printf("Exception in Method:%s%s ", name, sig);

  我們使用 JVMTI GetThreadInfo 和 GetThreadGroupInfo 接口來顯示當(dāng)前線程和組詳細(xì)信息。

  err = (*jvmti)->GetThreadInfo(jvmti, thr, &info);

  if (err == JVMTI_ERROR_NONE) {
  err1 = (*jvmti)->GetThreadGroupInfo(jvmti,info.thread_group, &groupInfo);

  ...
  if ((err == JVMTI_ERROR_NONE) && (err1 == JVMTI_ERROR_NONE ))
  {
  printf("Got Exception event, Current Thread is : %s and Thread Group is: %s ",
  ((info.name==NULL) ? "" : info.name), groupInfo.name);
  }
  }

  這將在您的終端上產(chǎn)生以下輸出:

  Got Exception event, Current Thread is : MyThread0 and Thread Group is: main

  使用 JVMTI GetOwnedMonitorInfo 接口可以獲取關(guān)于指定線程所擁有的監(jiān)視器的信息。此函數(shù) 不要求掛起線程。

  err = (*jvmti)->GetOwnedMonitorInfo(jvmti, thr, νm_monitors, &arr_monitors);
  printf("Number of Monitors returned : %d ", num_monitors);

  使用 JVMTI GetThreadState 接口可以獲取線程的狀態(tài)信息。

  線程狀態(tài)可以為以下值之一:

  線程已終止
  線程活動
  線程可運行
  線程休眠
  線程在等待通知
  線程處于對象等待狀態(tài)
  線程為本地狀態(tài)
  線程已掛起
  線程已中斷

  err = (*jvmti)->GetThreadState(jvmti, thr, &thr_st_ptr);

  if ( thr_st_ptr & JVMTI_THREAD_STATE_RUNNABLE ) {

  printf("Thread: %s is Runnable ", ((info.name==NULL) ? "" : info.name));
  flag = 1;
  }

   使用 JVMTI 顯示 JVM 中的所有用戶線程

  JVMTI 函數(shù) GetAllThreads 用于顯示 JVM 已知的所有活動線程。這些線程是關(guān)聯(lián)到 VM 的 Java 編程語言線程。

  以下代碼對此進行了說明:

  /* Get All Threads */
  err = (*jvmti)->GetAllThreads(jvmti, &thr_count, &thr_ptr);
  if (err != JVMTI_ERROR_NONE) {
  printf("(GetAllThreads) Error expected: %d, got: %d ", JVMTI_ERROR_NONE, err);
  describe(err);
  printf(" ");
  }
  if (err == JVMTI_ERROR_NONE && thr_count >= 1) {
  int i = 0;
  printf("Thread Count: %d ", thr_count);

  for ( i=0; i < thr_count; i++) {

  /* Make sure the stack variables are garbage free */
  (void)memset(&info1,0, sizeof(info1));

  err1 = (*jvmti)->GetThreadInfo(jvmti, thr_ptr[i], &info1);
  if (err1 != JVMTI_ERROR_NONE) {
   printf("(GetThreadInfo) Error expected: %d, got: %d ", JVMTI_ERROR_NONE, err1);
   describe(err1);
   printf(" ");
  }

  printf("Running Thread#%d: %s, Priority: %d, context class loader:%s ",  i+1,info1.name,
  info1.priority,(info1.context_class_loader == NULL ? ": NULL" : "Not Null"));

  /* Every string allocated by JVMTI needs to be freed */

  err2 = (*jvmti)->Deallocate(jvmti, (void*)info1.name);
  if (err2 != JVMTI_ERROR_NONE) {
  printf("(GetThreadInfo) Error expected: %d, got: %d ", JVMTI_ERROR_NONE, err2);
  describe(err2);
  printf(" ");
  }
  }
  }

  這將在您的終端上產(chǎn)生以下輸出:

  Thread Count: 5
  Running Thread#1: MyThread4, Priority: 5, context class loader:Not Null
  Running Thread#2: Signal Dispatcher, Priority: 10, context class loader:Not Null
  Running Thread#3: Finalizer, Priority: 8, context class loader:: NULL
  Running Thread#4: Reference Handler, Priority: 10, context class loader:: NULL
  Running Thread#5: main, Priority: 5, context class loader:Not Null

  獲取 JVM 線程堆棧跟蹤

  JVMTI 接口 GetStackTrace 可用于獲取關(guān)于線程堆棧的信息。如果 max_count 小于堆棧的深度,最深框架的 max_count 數(shù)將返回,否則返回整個堆棧。調(diào)用此函數(shù)無需掛起線程。

  下例產(chǎn)生至多 5 個最深框架。如果存在任何框架,則還將輸出當(dāng)前執(zhí)行的方法名。

  /* Get Stack Trace */
  err = (*jvmti)->GetStackTrace(jvmti, thr, 0, 5, &frames, &count);
  if (err != JVMTI_ERROR_NONE) {
  printf("(GetThreadInfo) Error expected: %d, got: %d ", JVMTI_ERROR_NONE, err);
  describe(err);
  printf(" ");
  }
  printf("Number of records filled: %d ", count);
  if (err == JVMTI_ERROR_NONE && count >=1) {
  char *methodName;
  methodName = "yet_to_call()";
  char *declaringClassName;
  jclass declaring_class;

  int i=0;

  printf("Exception Stack Trace ");
  printf("===================== ");
  printf("Stack Trace Depth: %d ", count);

  for ( i=0; i < count; i++) {
  err = (*jvmti)->GetMethodName(jvmti, frames[i].method, &methodName, NULL, NULL);
  if (err == JVMTI_ERROR_NONE) {
   err = (*jvmti)->GetMethodDeclaringClass(jvmti, frames[i].method, &declaring_class);
   err = (*jvmti)->GetClassSignature(jvmti, declaring_class, &declaringClassName, NULL);
   if (err == JVMTI_ERROR_NONE) {
    printf("at method %s() in class %s ", methodName, declaringClassName);
   }
  }
  }
  }

  這將使您的終端產(chǎn)生以下輸出:

  Number of records filled: 3
  Thread Stack Trace
  =====================
  Stack Trace Depth: 3
  at method throwException() in class LmyThread;
  at method run() in class LMyThread;
  at method run() in class Ljava/lang/Thread;

   使用 JVMTI 分析堆

  本節(jié)介紹如何獲取關(guān)于使用堆的信息的示例代碼。例如,我們已經(jīng)按“代理初始化”一節(jié)中所述為 VM Object Allocation 事件進行了注冊。當(dāng) JVM 分配了 Java 編程語言可見但其他工具機制不能探測到的對象時,我們將得到通知。這一點與 JVMPI 截然不同,JVMPI 在分配任何對象時都將發(fā)送事件。在 JVMTI 中,針對用戶分配的對象不會發(fā)送任何事件,因為它期望使用的是字節(jié)碼工具。例如,在 SimpleThread.java 程序中,分配 MyThread 或 Thread 對象時,我們是不會得到通知的。以后將單獨發(fā)表一篇文章,描寫如何使用字節(jié)碼工具獲取此信息。

  VM Object Allocation 事件對于確定有關(guān)由 JVM 分配的對象的信息十分有用。在 Agent_OnLoad 方法中,我們將 callbackVMObjectAlloc 注冊為發(fā)送 VM Object Allocation 事件時調(diào)用的函數(shù);卣{(diào)函數(shù)參數(shù)包含關(guān)于已分配對象的信息,如對象類和對象大小的 JNI 本地參考。借助于 jclass 參數(shù) object_klass,我們可以使用 GetClassSignature 函數(shù)獲取關(guān)于類名的信息。我們可以把下面給出的對象類及其大小打印出來。注意避免過多的輸出,我們僅需輸出超過 50 個字節(jié)的對象信息就行了。


  /* Callback function for VM Object Allocation events */
  static void JNICALL callbackVMObjectAlloc
  (jvmtiEnv *jvmti_env, JNIEnv* jni_env, jthread thread,
  jobject object, jclass object_klass, jlong size) {

  ...

  char *className;

  ...

  if (size > 50) {
  err = (*jvmti)->GetClassSignature(jvmti, object_klass, &className, NULL);
  if (className != NULL) {
  printf(" type %s object allocated with size %d ", className, (jint)size);
  }
  ...


  我們使用上面所介紹的 GetStackTrace 方法來輸出正在分配該對象的線程的堆棧跟蹤。我們依照該節(jié)所述獲取指定深度的 框架。這些框架將作為 jvmtiFrameInfo 結(jié)構(gòu)返回,這些結(jié)構(gòu)包含每個框架的 jmethodID(即 frames[x].method)。GetMethodName 函數(shù)可以將 jmethodID 映射到特殊的方法名中。在此示例的最后部分,我們還將使用 GetMethodDeclaringClass 和 GetClassSignature 函數(shù)獲取從其中調(diào)用過此方法的類的名稱。


  char *methodName;
  char *declaringClassName;
  jclass declaring_class;
  jvmtiError err;

  //print stack trace
  jvmtiFrameInfo frames[5];
  jint count;
  int i;

  err = (*jvmti)->GetStackTrace(jvmti, NULL, 0, 5, &frames, &count);
  if (err == JVMTI_ERROR_NONE && count >= 1) {
  for (i = 0; i < count; i++) {
  err = (*jvmti)->GetMethodName(jvmti, frames[i].method, &methodName, NULL, NULL);
  if (err == JVMTI_ERROR_NONE) {
   err = (*jvmti)->GetMethodDeclaringClass(jvmti, frames[i].method, &declaring_class);
   err = (*jvmti)->GetClassSignature(jvmti, declaring_class, &declaringClassName, NULL);
   if (err == JVMTI_ERROR_NONE) {
    printf("at method %s in class %s ", methodName, declaringClassName);
   }
  }
  }
  }
  ...


  注意,完成任務(wù)時應(yīng)釋放由這些函數(shù)分配給 char 數(shù)組的內(nèi)存:


  err = (*jvmti)->Deallocate(jvmti, (void*)className);
  err = (*jvmti)->Deallocate(jvmti, (void*)methodName);
  err = (*jvmti)->Deallocate(jvmti, (void*)declaringClassName);

  ...


  此代碼的輸出如下所示:


  type Ljava/lang/reflect/Constructor; object allocated with size 64
  at method getDeclaredConstructors0 in class Ljava/lang/Class;
  at method privateGetDeclaredConstructors in class Ljava/lang/Class;
  at method getConstructor0 in class Ljava/lang/Class;
  at method getDeclaredConstructor in class Ljava/lang/Class;
  at method run in class Ljava/util/zip/ZipFile$1;


  原始類的返回名稱是相應(yīng)原始類型的簽名字符類型。例如,java.lang.Integer.TYPE 為“I”。

  在 VM Object Allocation 的回調(diào)方法中,我們?nèi)詫⑹褂?IterateOverObjectsReachableFromObject 函數(shù)演示如何獲取關(guān)于堆的附加信息。在此示例中,我們將 JNI 參考作為一個參數(shù)傳遞給剛剛分配的對象,該函數(shù)將在此新分配對象所能直接或間接到達的所有對象中迭代。對于每個可到達的對象,另外還有一個定義的回調(diào)函數(shù)可對其進行描述。在此示例中,傳遞到 IterateOverObjectsReachableFromObject 的回調(diào)函數(shù)名為 reference_object:


  err = (*jvmti)->IterateOverObjectsReachableFromObject
  (jvmti, object, &reference_object, NULL);
  if ( err != JVMTI_ERROR_NONE ) {
  printf("Cannot iterate over reachable objects ");
  }

  ...


  reference_object 函數(shù)定義如下:


  /* JVMTI callback function. */
  static jvmtiIterationControl JNICALL
  reference_object(jvmtiObjectReferenceKind reference_kind,
  jlong class_tag, jlong size, jlong* tag_ptr,
  jlong referrer_tag, jint referrer_index, void *user_data)

  {
  ...
  return JVMTI_ITERATION_CONTINUE;
  }
  ...


  在此示例中,我們使用 IterateOverObjectsReachableFromObject 函數(shù)計算新分配對象所能到達的所有對象的 總的大小,以及它們的對象類型。對象類型可以從 reference_kind 參數(shù)中確定。然后打印此信息以接收如下輸出:


  This object has references to objects of combined size 21232
  This includes 45 classes, 9 fields, 1 arrays, 0 classloaders, 0 signers arrays,
  0 protection domains, 19 interfaces, 13 static fields, and 2 constant pools.


  注意,位于 JVMTI 中的類似迭代函數(shù)允許迭代的對象有:整個堆(可到達的和不可到達的);根目錄對象和根目錄對象所能直接或間接到達的所有對象;堆中 是指定類的實例的所有對象。使用這些函數(shù)的技巧和前面所介紹的類似。在執(zhí)行這些函數(shù)期間,堆的狀態(tài)沒有任何變化:沒有分配任何對象,沒有對任何對象進行垃圾收集,并且對象的狀態(tài)(包括堆值)也沒有任何變化。結(jié)果,執(zhí)行 Java 編程語言代碼的線程、嘗試恢復(fù)執(zhí)行 Java 編程語言代碼的線程和嘗試執(zhí)行 JNI 函數(shù)的線程都完全停了下來。所以,在對象參考回調(diào)函數(shù)中,不能使用任何 JNI 函數(shù);在沒有特別允許的情況下,也不允許使用任何 JVMTI 函數(shù)。
   編譯和執(zhí)行示例代碼

  要編譯并運行這里描述的示例應(yīng)用程序的代碼,請按以下步驟操作:

  設(shè)置 JDK_PATH 為指向 J2SE 1.5 發(fā)行版
  JDK_PATH="/home/xyz/j2sdk1.5.0/bin"

  使用 C 語言編譯器構(gòu)建共享庫。我們使用的是 Sun Studio 8 C 編譯器。

  CC="/net/compilers/S1Studio_8.0/SUNWspro/bin/cc"
  echo "...creating liba.so"
  ${CC} -G -KPIC -o liba.so
  -I${JDK_PATH}/include -I${JDK_PATH}/include/solaris a.c

  要加載并運行代理庫,請在 VM 啟動過程中使用下面的命令行參數(shù)之一。

  -agentlib:
  -agentpath:/home/foo/jvmti/

  然后如下運行示例 Java 應(yīng)用程序:

  echo "...creating SimpleThread.class"
  ${JDK_PATH}/bin/javac -g -d . SimpleThread.java
  echo "...running SimpleThread.class"
  LD_LIBRARY_PATH=. CLASSPATH=. ${JDK_PATH}/bin/java
  -showversion -agentlib:a SimpleThread

  注意:此示例代理代碼是在 Solaris 9 Operating System 上構(gòu)建和測試的。

  結(jié)束語

  在本文中,我們演示了 JVMTI 提供用于監(jiān)控和管理 JVM 的一些接口。JVMTI 規(guī)范 (JSR-163) 旨在為需要訪問 VM 狀態(tài)的廣泛的工具提供一個 VM 接口,這些工具包括但不限于:分析、調(diào)試、監(jiān)控、線程分析和覆蓋率分析工具。

  建議開發(fā)人員不要使用 JVMPI 接口開發(fā)工具或調(diào)試實用工具,因為 JVMPI 是一種不受支持的實驗技術(shù)。應(yīng)考慮使用 JVMTI 編寫 Java 虛擬機的所有分析和管理工具。