基于JVMTI实现Java线程的监控 - 编程入门网

图 4. Java 线程的同步机制

根据上述对 Java 线程同步机制的分析，如果能够在执行 wait()/notify()/notifyAll() 方法的前后分别获取其监视器等待集的状态快照并加以比较，就可以得出是哪个或者是哪些线程被唤醒，而这些线程就是这次隐式线程切换的被操作线程。这样，就可以确定线程切换的三元组 < 操作线程，动作，被操作线程 > 信息。

此外，由于一个线程可能同时拥有多个对象监视器，因此必须对每个监视器上的等待集进行分析，以确定当前执行的 wait()/notify()/notifyAll() 方法所真正作用的监视器。

基于JVMTI实现Java线程的监控(4)

实现 Java 线程监控代理

本节介绍了如何依据 Java 线程切换监控模型，实现 Java 线程监控代理（Agent）。

线程监控代理是一个基于 JVMTI 的 C 语言实现，它可以从虚拟机运行时实例中捕获运行中的 Java 应用程序的线程切换信息，同时不影响该程序的运行。

初始化监控代理

首先，监控代理必须包括一个 JVMTI 的头文件，主要代码片段如清单 1 所示。该头文件包含 JVMTI 必须的一些定义，通常它存在于 JDK 安装目录的 include 目录下。

其次，需要对代理进行初始化，这个工作由 Agent_OnLoad() 方法完成。这个方法主要用于在初始化 Java 虚拟机之前设置所需的功能（Capabilities）、注册事件通知（Event Notification）和指定事件回调函数（Callback Method）。其中，GetEnv() 方法用于获取当前的虚拟机运行环境；AddCapabilities() 方法用于设置线程监控代理所需要的功能，包括方法的调用和返回事件、访问方法局部变量、获取对象或线程拥有的监视器信息；SetEventNotificationMode() 方法用于捕获每个实例方法的调用和返回的事件通知；SetEventCallbacks() 方法用于注册相应的方法进入回调函数和方法退出回调函数。

清单 1. 初始化 Agent include　"jvmti.h"　 JNIEXPORT　jint　JNICALL　Agent_OnLoad(JavaVM　*jvm,　char　*options,　void　*reserved)　{ 　　jvm->GetEnv((void　**)　&gb_jvmti,　JVMTI_VERSION_1_0); 　　gb_capa.can_generate_method_exit_events　=　1; 　　gb_capa.can_access_local_variables=1; 　　gb_capa.can_get_monitor_info=1; 　　gb_jvmti->AddCapabilities(&gb_capa); 　　callbacks.MethodEntry　=　&callbackMethodEntry; 　　callbacks.MethodExit　=　&callbackMethodExit; 　　gb_jvmti->SetEventCallbacks(&callbacks,　sizeof(callbacks)); 　　gb_jvmti->SetEventNotificationMode(JVMTI_ENABLE,JVMTI_EVENT_METHOD_ENTRY,NULL); 　　gb_jvmti->SetEventNotificationMode(JVMTI_ENABLE,JVMTI_EVENT_METHOD_EXIT,NULL); 　　return　JNI_OK; }

监控显式线程切换

显式线程切换的监控通过 callbackMethodEntry() 回调方法完成，主要代码片段如清单 2 所示。该回调方法使用 RawMonitorEntry() 和 RawMonitorExit() 方法设定原始监视器的监视区域，监视引起显式线程切换的线程方法，例如 start()、interrupt()、join()、resume() 等。

当上述某个线程方法即将被调用时，先用 GetObjectHashCode() 方法计算当前操作线程的哈希值，籍此唯一标识这个线程对象；然后使用 GetLocalObject() 方法获取操作线程 Java 栈中当前方法

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