使用 Java Debug Interface 调试多线程应用程序（不太懂）

最新推荐文章于 2024-03-24 23:19:49 发布

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#调试 #多线程

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本文介绍Java调试接口(JDI)的事件注册与处理机制，包括如何注册不同类型的事件请求及如何从事件队列中获取并处理事件。同时，还探讨了如何通过JDI收集线程执行流程和变量值信息。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

　注册事件

　　分析器和目标程序之间采用基于事件的模式进行通信。分析器向虚拟机实例注册所关注的事件。事件发生时，虚拟机将相关事件信息放入事件队列中，采用生产者 - 消费者的模式与分析器同步。

　　注册事件

　　EventRequestManager 管理事件请求，它支持创建、删除和查询事件请求。EventRequest 支持三种挂起策略：

　　EventRequest.SUSPEND_ALL : 事件发生时，挂起所有线程

　　EventRequest.SUSPEND_EVENT_THREAD : 事件发生时，挂起事件源线程

　　EventRequest.SUSPEND_NONE : 事件发生时，不挂起任何线程

　　JDI 支持多种类型的 EventRequest，如 ExceptionRequest，MethodEntryRequest，MethodExitRequest，ThreadStartRequest 等，可以参考文档。

　　清单 4. 注册事件

　EventRequestManager mgr = vm.eventRequestManager();
　　// 注册异常事件
　　ExceptionRequest excReq = mgr.createExceptionRequest(null, true, true);
　　excReq.setSuspendPolicy(EventRequest.SUSPEND_EVENT_THREAD);
　　excReq.enable();
　　// 注册进方法事件
　　MethodEntryRequest menr = mgr.createMethodEntryRequest();
　　menr.setSuspendPolicy(EventRequest.SUSPEND_NONE);
　　menr.enable();
　　// 注册出方法事件
　　MethodExitRequest mexr = mgr.createMethodExitRequest();
　　mexr.setSuspendPolicy(EventRequest.SUSPEND_NONE);
　　mexr.enable();
　　// 注册线程启动事件
　　ThreadStartRequest tsr = mgr.createThreadStartRequest();
　　tsr.setSuspendPolicy(EventRequest.SUSPEND_EVENT_THREAD);
　　tsr.enable();
　　// 注册线程结束事件
　　ThreadDeathRequest tdr = mgr.createThreadDeathRequest();
　　tdr.setSuspendPolicy(EventRequest.SUSPEND_EVENT_THREAD);
　　tdr.enable();

　　分析器从事件队列中获取事件

　　EventQueue 用来管理目标虚拟机实例的事件，事件会被加入 EventQueue 中。分析器调用 EventQueue.remove()，如果事件队列中存在事件，则返回不可修改的 EventSet 实例，否则分析器会被挂起直到有新的事件发生。处理完 EventSet 中的事件后，调用其 resume() 方法唤醒 EventSet 中所有事件发生时可能挂起的线程。

　　清单 5. 获取事件

public void run() {
　　EventQueue queue = vm.eventQueue();
　　while (connected) {
　　try {
　　EventSet eventSet = queue.remove();
　　EventIterator it = eventSet.eventIterator();
　　while (it.hasNext()) {
　　handleEvent(it.nextEvent());
　　}
　　eventSet.resume();
　　} catch (InterruptedException exc) {// Ignore
　　} catch (VMDisconnectedException discExc) {
　　handleDisconnectedException();
　　break;
　　}
　　}
　　}

　　获取多线程执行信息

　　执行流程和变量信息是调试程序最重要的两方面。无论是通过 IDE 设置断点的调试方式，还是通过在程序中记 Log 的调试方式，它们的主要目的是向开发者提供以上两方面信息。本文分析器以单个线程为单位，来记录线程运行信息：

　　帧 (StackFrame) 详情

　　关于帧的详细介绍，可以参见这里。

　　执行流程。分析器以方法作为最小颗粒度单位。分析器按照实际的线程执行顺序记录方法进出。

　　变量值。对于单个方法而言，其程序逻辑固定，方法的输入值决定了方法内部执行流程。分析器将在方法入口和出口分别记录该方法作用域内可见变量，便于开发者调试。

　　执行栈信息记录。当异常发生时，执行栈中完好地保存了调用帧信息。分析器获取线程栈中的所有帧，并记录每个帧记录的信息，其中包含可见变量值、帧调用名称等信息。StackFrame 中变量信息的获取也是 JDI 所提供的特殊能力之一。

　　与 IDE 设置断点的方法相比，提供的数据信息量相当，但分析器提供执行流程信息更加的清晰;与在程序中记录 Log 的方式相比，分析器在执行流程和信息量两方面都胜出。

　　以下将详细介绍上面三方面信息抓取：

　　线程执行流程

　　线程执行流程可划分：线程启动→ run() →进入方法→ ... →退出方法→线程结束。通过向虚拟机实例注册 ThreadStartRequest，MethodEntryRequest，MethodExitRequest 和 ThreadDeathRequest 事件的方式记录执行过程。事件注册详细见清单 4，清单 6 列出分析器对于以上事件的处理方法。

　　清单 6. 获取执行流程

　void threadStartEvent(ThreadStartEvent event) {
　　println("Thread " + event.thread().name() + " Start");
　　}
　　void methodEntryEvent(MethodEntryEvent event) {
　　println("Enter Method:" + event.method().name() + " -- "
　　+ event.method().declaringType().name());
　　// 进入方法记录可见变量值
　　this.printVisiableVariables();
　　}
　　void methodExitEvent(MethodExitEvent event) {
　　println("Exit Method:" + event.method().name() + " -- "
　　+ event.method().declaringType().name());
　　// 退出方法记录可见变量值
　　this.printVisiableVariables();
　　}
　　void threadDeathEvent(ThreadDeathEvent event) {
　　println("Thread " + event.thread().name() + " Dead");
　　}