Java本地远程服务器debug调试详解
日常我们debug是经常用的,但是本地还好说,远程debug就有点难度,而且有时候必须要在预演,测试环境的服务器去debug,举个例子,需要https,公网,域名之类的,测试服务器这些有些是配置的,但是你自己本地开发肯定不会有这些,就需要你自己想办法了。
第一种情况就是你所用的是阿里云全家桶,或者是其他家的提供服务足够多的云服务商,你的公司又不差钱不墨迹,直接有啥用啥的话,实际上阿里云有一个toolkit的插件就可以,支持你镜像,kuberbets一大堆功能,他也可以做到远程调试。
远程连接服务器前置知识
但是如果没有去搞这些,甚至服务器都是自建的,那就要自己动手了。首先我们要理解一个概念JPDA(Java Platform Debugger Architecture)是Java平台调试体系结构,操作过程如下:
- 1 本机和远程主机的两个 VM 之间使用 Debug 协议通过 指定的Socket 进行通信,传递调试指令和调试信息
- 2 远程服务器作为被调试程序的远程虚拟机VM:作为 Debug 服务端,监听 Debug 调试指令。jdwp是Java Debug
Wire Protocol的缩写 - 3 本地调试程序的本地虚拟机VM:IDEA 中要先配置的 Remote Server,指定 Debug 服务器的Host:Port,以供
Debug 客户端程序连接,这样服务调用就会调用到你本地,你就可以进行测试。
具体操作过程
配置IDEA中的remote,主要的配置如下:你要调用的module(就是项目入口的那个module),远程服务器地址,远程端口(这个远程端口不是服务器工程配置的端口,你可以理解为是JPDA的接口,用来监听远程服务debug)。
配置完上面主要的三个(毕竟这些都是你自己的,服务器多少,端口多少,那个项目都只有你知道),剩下的配置比较固定,比如通讯方式为socket,debug模式直接按照我的图抄就可以,attach是主动的获取debug的服务调用,listen是被动的,我一般是选择主动attach的,这样测试或者别人调起我debug的服务都会在我idea中展示出来,跟本地启动debug一样。
配置远程服务器启动
由于我的是SpringBoot工程,服务器用的是Jenkins,我需要的只是在Jenkins的启动参数上加上如下:
-agentlib:jdwp=transport=dt_socket,server=y,suspend=n,address=5005
记住这里的端口号设置是你的idea,如果你实在记不清楚没把握,idea实际上在配置remote的时候已经给你生成好命令了。
启动远程服务器服务在启动本地远程debug
这里需要两个VM,本地的和远程的一个少不了,所以远程服务器启动项目这是一定的,但是本地怎么启动呢?
实际上你可以把第一步构建remote的过程,你可以理解为edit一个configuration,创建好了就会有一个项目在展示到启动项目那一块,如下:
只不过你会发现run是灰色的,debug是绿色可用的,不用怀疑,这压根也用不到run,直接点击debng按钮去调试就好了,主动一点,要不然配置也白配置,让项目走起来,这样本地的VM就可以和远程的VM通讯了,否则你本地没有VM怎么联调debug。
远程调试
1.1 使用特定JVM参数运行服务端代码
要让远程服务器运行的代码支持远程调试,则启动的时候必须加上特定的JVM参数,这些参数是:
-Xdebug -Xrunjdwp:transport=dt_socket,suspend=n,server=y,address=${debug_port}
其中的${debug_port}
是用户自定义的,为debug
端口,本例以5555
端口为例。
本人在这里踩过一个坑,必须要说一下。在使用公司内部的自动化部署平台NDP
进行应用部署时,该平台号称支持远程调试,只需要在某个配置页面配置一下调试端口号(没有填写任何IP相关的信息),并且重新发布一下应用即可。事实上也可以发现,上述JVM
参数中唯一可变的就是${debug_port}
。但是实际在本地连接时发现却始终连不上5555
的调试端口,仔细排查才发现,下面截取了NDP
发布的应用所有JVM参数列表中与远程调试相关的JVM启动参数如下:
-Xdebug -Xrunjdwp:transport=dt_socket,suspend=n,server=y,address=127.0.0.1:5555
将address
设置为127.0.0.1:5555
,表示将调试端口限制为本地访问,远程无法访问,这个应该是NDP
平台的一个bug
,我们在自己设置JVM
的启动参数时也需要格外注意。
如果只是临时调试,在端口号前面不要加上限制访问的IP
地址,调试完成之后,将上述JVM
参数去除掉之后重新发布下,防范开放远程调试端口可能带来的安全风险。
1.2 本地连接远程服务器debug端口
1.1.1 配置
打开Intellij IDEA
,在顶部靠右的地方选择”Edit Configurations…
”,进去之后点击+号,选择”Remote
”,按照下图的只是填写红框内的内容,其中Name
填写名称,这里为remote webserver
,host
为远程代码运行的机器的ip/hostname
,port
为上一步指定的debug_port
,本例是5555
。然后点击Apply
,最后点击OK即可。
1.1.2 本地IDEA启动debug模式
现在在上一步选择”Edit Configurations…”的下拉框的位置选择上一步创建的remote webserver,然后点击右边的debug按钮(长的像臭虫那个),看控制台日志,如果出现类似“Connected to the target VM, address: ‘xx.xx.xx.xx:5555’, transport: ‘socket’”的字样,就表示连接成功过了。我这里实际显示的内容如下:
Connected to the target VM, address: '10.185.0.192:15555', transport: 'socket'
1.1.3 设置断点,开始调试
远程debug模式已经开启,现在可以在需要调试的代码中打断点了,比如:
如图中所示,如果断点内有√,则表示选取的断点正确。
现在在本地发送一个到远程服务器的请求,看本地控制台的bug界面,划到debugger这个标签,可以看到当前远程服务的内部状态(各种变量)已经全部显示出来了,并且在刚才设置了断点的地方,也显示了该行的变量值。
备注:需要注意的是,用于远程debug的代码必须与远程部署的代码完全一致,不能发生任何的修改,否则打上的断点将无法命中,切记切记。
远程调试原理
Java
远程调试的原理是两个VM
之间通过debug
协议进行通信,然后以达到远程调试的目的,两者之间可以通过socket
进行通信;
我们知道,Java
程序都是运行在 Java
虚拟机上的,我们要调试 Java
程序,事实上就需要向 Java
虚拟机请求当前运行态的状态,并对虚拟机发出一定的指令,设置一些回调等等,那么Java
的调试体系,就是虚拟机的一整套用于调试的工具和接口。
对于 Java
虚拟机接口熟悉的人来说,您一定还记得 Java
提供了两个接口体系:
- JVMPI(Java Virtual Machine Profiler Interface)
- JVMDI(Java Virtual Machine Debug Interface)
JPDA
( Java
平台调试体系)模块层次:
模块 | 层次 | 编程语言 | 作用 |
---|---|---|---|
JVMTI
|
底层 ` | C` | 获取及控制当前虚拟机状态 |
JDWP
|
中介层 |
C
|
定义JVMTI 和JDI 交互的数据格式
|
JDI
|
高层 |
C
|
提供JavaAPI 来远程控制被调试的虚拟机
|
举个例子:客户端(idea
、eclipse
等)之所以可以进行调试,是由于客户端 和 服务端(程序端)进行了 socket
通信,通信过程如下:
- 先建立起了
socket
连接 - 将断点位置创建了断点事件通过
JDI
接口传给了 服务端(程序端)的VM
,VM
调用suspend
将VM
挂起 VM
挂起之后将客户端需要获取的VM
信息返回给客户端,返回之后VM resume
恢复其运行状态- 客户端获取到
VM
返回的信息之后可以通过不同的方式展示给客户;
换句话说,通过JPDA
这套接口,我们就可以开发自己的调试工具
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