Java 虛擬機(jī)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(shí)驗(yàn)功能包括在內(nèi)。在 JSR-163 中對(duì) JVMTI 進(jìn)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(shí)，能夠使用該接口提供的功能對(duì)事件通知進(jìn)行注冊(cè)，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(duì)于調(diào)試和調(diào)優(yōu)應(yīng)用程序十分有用。它可以對(duì)應(yīng)用程序的各個(gè)方面予以說明，如內(nèi)存分配情況、CPU 利用情況及鎖爭(zhēng)奪情況。
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盡管 JVMPI 現(xiàn)在仍處于實(shí)驗(yàn)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(chǎng)上提供的 Java 應(yīng)用程序 Profiler。 請(qǐng)注意，極力鼓勵(lì)開發(fā)人員使用 JVMTI 而不使用 JVMPI。JVMPI 在不久的將來將被廢止。
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JVMTI 在多個(gè)方面改進(jìn)了 JVMPI 的功能和性能。例如：
- JVMTI 依賴于每個(gè)事件的回調(diào)。這比 JVMPI 設(shè)計(jì)使用需要編組和取消編組的事件結(jié)構(gòu)更有效。
- 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(qǐng)參見 函數(shù)索引 頁。
- 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(diǎn)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(duì)這些事件的描述位于 事件索引 頁。
- JVMTI 是基于功能的，而 JVMPI 對(duì)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(cuò)誤返回信息。
- JVMPI 在 VM 實(shí)現(xiàn)方面具有很強(qiáng)的侵入性，容易導(dǎo)致維護(hù)問題和性能受損。
- JVMPI 是個(gè)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品，不久將廢止。
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在本文的以下部分，我們介紹一個(gè)簡(jiǎn)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(gè)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(yùn)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(gè)用 Java 語言編寫的簡(jiǎn)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(gè)出發(fā)點(diǎn)，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 <jvmti.h>
。
另外，代理必須包含一個(gè)名為
Agent_OnLoad
的函數(shù)，加載庫時(shí)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;
}
|
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<!-- END VCD7 CODE SAMPLE COMPONENT -->
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(jī)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(cè)事件通知。在此示例中，我們?cè)谑褂?
SetEventNotificationMode
函數(shù)的
Agent_OnLoad
中啟用了多個(gè)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(gè)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(gè)特殊線程啟用或禁用某些事件。
我們?yōu)槠渥?cè)的每個(gè)事件還都必須具有一個(gè)指定的回調(diào)函數(shù)，當(dāng)該事件發(fā)生時(shí)將調(diào)用它。例如，如果一個(gè)
Exception
類型的 JVMTI Event 發(fā)生，示例代理會(huì)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(gè)全局代理數(shù)據(jù)區(qū)域以在整個(gè)代碼中使用。
<!-- BEGIN VCD7 CODE SAMPLE COMPONENT -->
/* Global agent data structure */
typedef struct {
/* JVMTI Environment */
jvmtiEnv *jvmti;
jboolean vm_is_started;
/* Data access Lock */
jrawMonitorID lock;
} GlobalAgentData;
static GlobalAgentData *gdata;
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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;
...
|
?
<!-- END VCD7 CODE SAMPLE COMPONENT -->
我們?cè)?
Agent_OnLoad()
中創(chuàng)建一個(gè)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");
}
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卸載代理時(shí)
，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 */
}
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使用 JVMTI 分析線程
本節(jié)介紹如何獲取關(guān)于在 JVM 中運(yùn)行的用戶線程的信息。如前所述，啟動(dòng) JVM 時(shí)，JVMTI 代理庫中的啟動(dòng)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(shí)，我們已經(jīng)處于活動(dòng)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);
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無論何時(shí)，只要在
Java
編程語言方法中首次探測(cè)到異常
，
就會(huì)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(shí)該事件才會(huì)生成。如果異常已被處理并清除，則異常事件不會(huì)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(gè)線程，這 5 個(gè)線程退出前各自拋出一個(gè)異常。一旦啟動(dòng) JVM
，JVMTI_EVENT_VM_INIT
將生成并被發(fā)送到代理代碼中進(jìn)行處理，因?yàn)槲覀円呀?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(gè)異常時(shí)，
JVMTI_EVENT_EXCEPTION
將被發(fā)送到代理代碼中。然后，代理代碼 會(huì)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");
}
}
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我們來看一下 Java 應(yīng)用程序內(nèi)部拋出一個(gè)異常時(shí) JVMTI 代理代碼的執(zhí)行情況。
<!-- BEGIN VCD7 CODE SAMPLE COMPONENT -->
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\n", name, sig);
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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\n",
((info.name==NULL) ? ""
: info.name), groupInfo.name);
}
}
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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\n", num_monitors);
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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(dòng)
- 線程可運(yùn)行
- 線程休眠
- 線程在等待通知
- 線程處于對(duì)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\n", ((info.name==NULL) ? "" : info.name));
flag = 1;
}
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JVMTI 函數(shù)
GetAllThreads
用于顯示 JVM 已知的所有活動(dòng)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(duì)此進(jìn)行了說明：
<!-- BEGIN VCD7 CODE SAMPLE COMPONENT -->
/* Get All Threads */
err = (*jvmti)->GetAllThreads(jvmti, &thr_count, &thr_ptr);
if (err != JVMTI_ERROR_NONE) {
printf("(GetAllThreads) Error expected: %d, got: %d\n", JVMTI_ERROR_NONE, err);
describe(err);
printf("\n");
}
if (err == JVMTI_ERROR_NONE && thr_count >= 1) {
int i = 0;
printf("Thread Count: %d\n", 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\n", JVMTI_ERROR_NONE, err1);
describe(err1);
printf("\n");
}
printf("Running Thread#%d: %s, Priority: %d, context class loader:%s\n", 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\n", JVMTI_ERROR_NONE, err2);
describe(err2);
printf("\n");
}
}
}
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這將在您的終端上產(chǎn)生以下輸出：
<!-- BEGIN VCD7 CODE SAMPLE COMPONENT -->
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
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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(gè)堆棧。調(diào)用此函數(shù)無需掛起線程。
下例產(chǎn)生至多 5 個(gè)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。
<!-- BEGIN VCD7 CODE SAMPLE COMPONENT -->
/* Get Stack Trace */
err = (*jvmti)->GetStackTrace(jvmti, thr, 0, 5, &frames, &count);
if (err != JVMTI_ERROR_NONE) {
printf("(GetThreadInfo) Error expected: %d, got: %d\n", JVMTI_ERROR_NONE, err);
describe(err);
printf("\n");
}
printf("Number of records filled: %d\n", 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\n");
printf("=====================\n");
printf("Stack Trace Depth: %d\n", 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\n", methodName, declaringClassName);
}
}
}
}
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這將使您的終端產(chǎn)生以下輸出：
<!-- BEGIN VCD7 CODE SAMPLE COMPONENT -->
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(jìn)行了注冊(cè)。當(dāng) JVM 分配了 Java 編程語言可見但其他工具機(jī)制不能探測(cè)到的對(duì)象時(shí)，我們將得到通知。這一點(diǎn)與 JVMPI 截然不同，JVMPI 在分配任何對(duì)象時(shí)都將發(fā)送事件。在 JVMTI 中，針對(duì)用戶分配的對(duì)象不會(huì)發(fā)送任何事件，因?yàn)樗谕褂玫氖亲止?jié)碼工具。例如，在
SimpleThread.java
程序中，分配
MyThread
或 Thread
對(duì)象時(shí)，我們是不會(huì)得到通知的。以后將單獨(dú)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(duì)于確定有關(guān)由 JVM 分配的對(duì)象的信息十分有用。在
Agent_OnLoad
方法中，我們將
callbackVMObjectAlloc
注冊(cè)為發(fā)送 VM Object Allocation 事件時(shí)調(diào)用的函數(shù)。回調(diào)函數(shù)參數(shù)包含關(guān)于已分配對(duì)象的信息，如對(duì)象類和對(duì)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(duì)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(gè)字節(jié)的對(duì)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("\ntype %s object allocated with size %d\n", 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(duì)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(gè)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\n", methodName, declaringClassName);
}
}
}
}
...
|
注意，完成任務(wù)時(shí)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：
<!-- BEGIN VCD7 CODE SAMPLE COMPONENT -->
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(gè)參數(shù)傳遞給剛剛分配的對(duì)象，該函數(shù)將在此新分配對(duì)象所能直接或間接到達(dá)的所有對(duì)象中迭代。對(duì)于每個(gè)可到達(dá)的對(duì)象，另外還有一個(gè)定義的回調(diào)函數(shù)可對(duì)其進(jìn)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\n");
}
...
|
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(jì)算新分配對(duì)象所能到達(dá)的所有對(duì)象的 總的大小，以及它們的對(duì)象類型。對(duì)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(duì)象有：整個(gè)堆（可到達(dá)的和不可到達(dá)的）；根目錄對(duì)象和根目錄對(duì)象所能直接或間接到達(dá)的所有對(duì)象；堆中是指定類的實(shí)例的所有對(duì)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(duì)象，沒有對(duì)任何對(duì)象進(jìn)行垃圾收集，并且對(duì)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(duì)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(yùn)行這里描述的示例應(yīng)用程序的代碼，請(qǐng)按以下步驟操作：
-
設(shè)置 JDK_PATH 為指向 J2SE 1.5 發(fā)行版
<!-- BEGIN VCD7 CODE SAMPLE COMPONENT -->JDK_PATH="/home/xyz/j2sdk1.5.0/bin"
<!-- END VCD7 CODE SAMPLE COMPONENT --> -
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。
<!-- BEGIN VCD7 CODE SAMPLE COMPONENT -->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
<!-- END VCD7 CODE SAMPLE COMPONENT --> -
要加載并運(yùn)行代理庫，請(qǐng)?jiān)?VM 啟動(dòng)過程中使用下面的命令行參數(shù)之一。
<!-- BEGIN VCD7 CODE SAMPLE COMPONENT -->-agentlib:<jvmti-agent-library-name> -agentpath:/home/foo/jvmti/<jvmti-agent-library-name>
<!-- END VCD7 CODE SAMPLE COMPONENT -->然后如下運(yùn)行示例 Java 應(yīng)用程序：
<!-- BEGIN VCD7 CODE SAMPLE COMPONENT -->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
<!-- END VCD7 CODE SAMPLE COMPONENT -->
注意：此示例代理代碼是在 Solaris 9 Operating System 上構(gòu)建和測(cè)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(gè) 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(shí)用工具，因?yàn)?JVMPI 是一種不受支持的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。應(yīng)考慮使用 JVMTI 編寫 Java 虛擬機(jī)的所有分析和管理工具。
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