JDI,Java程序员的高级玩具

黄奕鹏（2013-08-30） http://fly-hyp.iteye.com/

Word里面贴出来的格式不太正确，需要仔细看文章的网友，请看附件

JDI 即Java Debug Interface的简称，是JDK提供的调试接口，各种开发工具都是使用这个接口实现远程调试的。几个月前好好学习了一下，真的受益匪浅。JDI功能简单，接口简单，可以对开放调试端口的运行虚拟机做各种操作。直接使用JDI，与使用Eclipse 调试器比起来，它可以实现更有创意的功能。本文主要介绍一下JDI的基本使用，以及利用JDI可以完成的创意功能。

JDI的基本使用

1. 如何连接远程的Java虚拟机

1.1 为被调试的Java程序设置启动参数：

-Xrunjdwp:transport=dt_socket,address=8000,server=y,suspend=n

1.2  使用JDI连接远程虚拟机

使用Java JDI 连接远程虚拟机,首先要得到VirtualMachine 对象

AttachingConnector attacher=(AttachingConnector) conn; 
VirtualMachine vm=attacher.attach(arguments);

不想贴大片的代码了，这里只想说连接成功以后就获得了VirtualMachine 对象。（详细代码请访问：http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-jpda4/index.html）

然后，通过 vm. eventRequestManager() 得到EventRequestManager对象

2. JDI API的内部关系

JDI API 是基于消息的，和Java 的 AWT 和 Swing的编程有点类似。主要是三个过程。

例如断点调试的过程

a. 注册一个特定断点的侦听事件。

EventRequestManager有下面这个方法

BreakpointRequest createBreakpointRequest(Location location)

建立BreakpointRequest就相当于注册了这个位置断点的侦听事件

b. 远程虚拟机就会将相应的事件发送过来。

c. 轮询vm.eventQueue()就可以得到断点的事件。其中包含远程JVM当前执行位置的线程信息，局部变量等信息。通过这些运行上下文信息就可以加入各种的处理逻辑了。

3. 各种的Request以及处理关系图

EventRequestManager 可以各种创建Request。每一种Request代表一种特殊的调试的能力。

4. Request的各种Filter

Request包含各种Filter 由于限制消息的范围，消息多了必然会影响性能，通过各种Filter可以仅关注有用的消息。下面列出Filter的一些例子。

MethodEntryRequest 有下列Filter

voidaddClassExclusionFilter(String classPattern)

哪些类发生的事件，不被包含

voidaddClassFilter(ReferenceType refType)

包含哪些类，通过接口或类的实例区分

voidaddClassFilter(String classPattern)

包含哪些类

voidaddInstanceFilter(ObjectReference instance)

实例过滤

voidaddThreadFilter(ThreadReference thread)

线程过滤

因为Filter 非常灵活，各种Filter类型是不能通过界面型Java调试工具完全驾驭的。直接使用JDI将更加灵活和强大。

JDI JavaDoc 地址：

http://docs.oracle.com/javase/7/docs/jdk/api/jpda/jdi/index.html

JDI可以实现的创意功能

1. VSCM 以外调试代码

以下是一个方案可以解决Java在VSCM中调试VSCM外代码的问题

调试工具在VSCM外面，可以不受VSCM限制的连接各个环境的虚拟机。在调试工具需要查看源代码时，再访问VSCM中的源代码服务程序，然后在VSCM中查看相关的源代码。

2. 跟踪方法的执行时间

通过直接使用JDI记录相关方法的执行时间，是没有侵入性的，而且简单。

例如

可以跟踪某个包下所有方法的运行时间

可以跟踪实现某个Interface的所有方法的运行时间

3. 添加方法的传入参数日志

一般使用调试工具，只能在方法入口处设置断点，然后查看传入参数的情况。这样必须长时间的中断线程的运行。

如果通过程序的方式，就可以几乎不中断线程执行，记录关注的方法的传入参数，记入日志。通过查看日志的方式对于某些开发问题的调试。

4. 动态代码替换

VirtualMachine类中有如下方法

redefineClasses(Map<? extends ReferenceType,byte[]> classToBytes)

可以将用编译后的.class文件替换远程虚拟中的运行类。

这个是eclipse调试器中已有的功能，直接使用JDI也是挺简单的。