深入Java调试体系，第2部分: JVMTI和Agent实现 - 编程入门网

内存控制和对象获取

内存控制是一切运行态的基本功能。 JVMTI 除了提供最简单的内存申请和撤销之外（这块内存不受 Java 堆管理，开发人员需要自行进行清理工作，不然会造成内存泄漏），也提供了对 Java 堆的操作。众所周知，Java 堆中存储了 Java 的类、对象和基本类型（Primitive），通过对堆的操作，开发人员可以很容易的查找任意的类、对象，甚至可以强行执行垃圾收集工作。 JVMTI 中对 Java 堆的操作与众不同，它没有提供一个直接获取的方式（由此可见，虚拟机对对象的管理并非是哈希表，而是某种树 / 图方式），而是使用一个迭代器（iterater）的方式遍历：

jvmtiError　FollowReferences(jvmtiEnv*　env, 　　jint　heap_filter, 　　jclass　klass, 　　jobject　initial_object,//　该方式可以指定根节点 　　const　jvmtiHeapCallbacks*　callbacks,//　设置回调函数 　　const　void*　user_data)

或者

jvmtiError　IterateThroughHeap(jvmtiEnv*　env, 　　jint　heap_filter, 　　jclass　klass, 　　const　jvmtiHeapCallbacks*　callbacks, 　　const　void*　user_data)//　遍历整个　heap

在遍历的过程中，开发者可以设定一定的条件，比如，指定是某一个类的对象，并设置一个回调函数，如果条件被满足，回调函数就会被执行。开发者可以在回调函数中对当前传回的指针进行打标记（tag）操作——这又是一个特殊之处，在第一遍遍历中，只能对满足条件的对象进行 tag ；然后再使用 GetObjectsWithTags 函数，获取需要的对象。

jvmtiError　GetObjectsWithTags(jvmtiEnv*　env, 　　jint　tag_count, 　　const　jlong*　tags,　//　设定特定的　tag，即我们上面所设置的 　　jint*　count_ptr, 　　jobject**　object_result_ptr, 　　jlong**　tag_result_ptr)

如果你仅仅想对特定 Java 对象操作，应该避免设置其他类型的回调函数，否则会影响效率，举例来说，多增加一个 primitive 的回调函数，可能会使整个操作效率下降一个数量级。

深入Java调试体系，第2部分: JVMTI和Agent实现(4)

线程和锁

线程是 Java 运行态中非常重要的一个部分，在 JVMTI 中也提供了很多 API 进行相应的操作，包括查询当前线程状态，暂停，恢复或者终端线程，还可以对线程锁进行操作。开发者可以获得特定线程所拥有的锁：

jvmtiError　GetOwnedMonitorInfo(jvmtiEnv*　env, 　　jthread　thread, 　　jint*　owned_monitor_count_ptr, 　　jobject**　owned_monitors_ptr)

也可以获得当前线程正在等待的锁：

jvmtiError　GetCurrentContendedMonitor(jvmtiEnv*　env, 　　jthread　thread, 　　jobject*　monitor_ptr)

知道这些信息，事实上我们也可以设计自己的算法来判断是否死锁。更重要的是，JVMTI 提供了一系列的监视器（Monitor）操作，来帮助我们在 native 环境中实现同步。主要的操作是构建监视器（CreateRawMonitor），获取监视器（RawMonitorEnter），释放监视器（RawMonitorExit），等待和唤醒监视器 (RawMonitorWait,RawMonitorNotify) 等操作，通过这些简单锁，程序的同步操作可以得到保证。

调试功能

调试功能是 JVMTI 的基本功能之一，这主要包括了设置断点、调试（step）等，在 JVMTI 里面，设置断点的 API 本身很简单：

jvmtiError　SetBreakpoint(jvmtiEnv*　env, 　　jmethodID　method, 　　jlocation　location)

jlocation 这个数据结构在这里代表的是对应方法方法中一个可执行代码的行数

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