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EverestSnow 2010-04-17

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JVMTI之HelloWorld

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JVMTI之HelloWorld

看了一些關(guān)于JVMTI的資料，對(duì)JVMTI的工作原理有了一個(gè)基本的了解,，從SUN給出的文檔來看,，JVMTI將是JVMPI和JVMDI等技術(shù)的替代品，并且建議用戶使用JVMTI,，而不是JVMPI或JVMDI,，因?yàn)樵谝院蟮?/span>JDK版本中，后兩種技術(shù)可能將不再支持了,。我們希望通過一個(gè)最簡單的HelloWorld程序來講述一下JVMTI編程的一些基本方式,。

1．原理和目標(biāo)。我們的目標(biāo)就是通過JVMTI技術(shù)來監(jiān)控JVM的一些行為,，具體到我們的這個(gè)例子中就是想監(jiān)控JVM中拋出的異常(Exception)事件,。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們需要編寫一個(gè)Agent動(dòng)態(tài)庫,，在JVM啟動(dòng)的時(shí)候?qū)⒃搫?dòng)態(tài)庫加載進(jìn)去,，在動(dòng)態(tài)庫中需要對(duì)異常(Exception)事件進(jìn)行注冊(cè)，使得該類事件發(fā)生時(shí)能觸發(fā)我們編寫的函數(shù),，進(jìn)行相應(yīng)的處理,。所以我們例子中涉及到兩個(gè)部分，一部分是Java編寫的HelloWorld程序,，該程序中會(huì)拋出一個(gè)異常事件,；另一部分是C語言編寫的Agent動(dòng)態(tài)庫，用來監(jiān)控JVM的行為,。

2．HelloWorld程序,。這是一個(gè)很簡單的java 程序，在main函數(shù)中打印一條"HelloWorld"字符串,，并拋除一個(gè)Exception異常,。如下：

//Sample.java:

class Sample{

public static void main (String[] orgs){

System.out.println("hello,world");

String str =null;

try{

str.toString();

}catch(Exception e)

{

System.out.println("In Java: Got an exception in java code");

}

3．Agent動(dòng)態(tài)庫,。Agent動(dòng)態(tài)庫在window下為dll文件，在Linux/Unix為so文件,，其編寫過程非常簡單：

首先,，在代碼文件中加入”jvmti.h”頭文件，該文件包含在{JDK1.5主目錄}\inlcude目錄下,，它包含了我們所需要用到的一些變量和函數(shù)的定義,。如果編譯時(shí)找不到該頭文件，則應(yīng)該將“{JDK1.5主目錄}\inlcude”和“{JDK1.5主目錄}\inlcude\win32”加入到頭文件的搜索路徑中,。

其次,，實(shí)現(xiàn)Agent_OnLoad()和Agent_OnUnload()方法。Agent_Onload()方法在Agent被加載時(shí)調(diào)用,，我們需要在該函數(shù)中完成變量的初始化,，監(jiān)控事件的注冊(cè)等操作，從而使得當(dāng)某類事件發(fā)生時(shí),，JVM能夠通知該Agent,。Agent_Unload()方法在Agent被卸載時(shí)調(diào)用，用來釋放之前申請(qǐng)的內(nèi)存空間,，防止內(nèi)存泄漏,。我們首先需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)callbackException()函數(shù)，并通過SetEventCallbacks()方法將將該函數(shù)進(jìn)行注冊(cè),，使得當(dāng)捕獲到Exception事件時(shí),，能自動(dòng)回調(diào)該函數(shù)：

callbacks.Exception = &callbackException;

error = gb_jvmti->SetEventCallbacks(&callbacks, sizeof(callbacks));

另外，我們需要通過SetEventNotificationMode()方法來向JVM預(yù)定Exception事件的通知,，讓JVM知道Agent對(duì)該類事件感興趣：

error= gb_jvmti->SetEventNotificationMode(JVMTI_ENABLE,JVMTI_EVENT_EXCEPTION, (jthread)NULL);

這樣,，當(dāng)JVM運(yùn)行過程發(fā)生Exception事件時(shí)，callbackException()函數(shù)就會(huì)被調(diào)用,，我們可以在該函數(shù)中完成自己的一些操作,。在callbackException()函數(shù)中，我們會(huì)判斷捕獲到的Exception是從哪個(gè)方法中拋出的,，如果是“main”方法的話,，就打印出一行字符串：

printf("In Agent: Got an exception from Method: %s\n" ,name );

下面是Agent動(dòng)態(tài)庫的代碼：

//MyAgent.cpp:

#include

#include "jvmti.h"

static jvmtiEnv *gb_jvmti = NULL;

static jvmtiCapabilities gb_capa;

static jrawMonitorID gb_lock;

static void enter_critical_section(jvmtiEnv *jvmti)

{

jvmtiError error;

error = jvmti->RawMonitorEnter(gb_lock);

}

static void exit_critical_section(jvmtiEnv *jvmti)

{

jvmtiError error;

error = jvmti->RawMonitorExit(gb_lock);

}

static void JNICALL callbackException(jvmtiEnv *jvmti_env, JNIEnv* env, jthread thr, jmethodID method, jlocation location, jobject exception, jmethodID catch_method, jlocation catch_location)

{

enter_critical_section(gb_jvmti);

{

char *name,*sig,*gsig;

jvmtiError error = gb_jvmti->GetMethodName(method, &name, &sig, &gsig);

if (error != JVMTI_ERROR_NONE)

{

printf("ERROR:GetMethodName!\n");

return;

}

if(strcmp(name,"main")==0)

{

printf("In Agent: Got an exception from Method: %s\n" ,name );

}

exit_critical_section(gb_jvmti);

}

JNIEXPORT jint JNICALL Agent_OnLoad(JavaVM *jvm, char *options, void *reserved)

{

jvmtiError error;

jvmtiEventCallbacks callbacks;

jint result = jvm->GetEnv((void **) &gb_jvmti, JVMTI_VERSION_1_0);

if(result != JNI_OK || gb_jvmti==NULL)

{

printf("ERROR: Unable to access JVMTI!");

return JNI_ERR;

}

memset(&gb_capa,0,sizeof(jvmtiCapabilities));

gb_capa.can_signal_thread = 1;

gb_capa.can_get_owned_monitor_info = 1;

gb_capa.can_generate_method_entry_events = 1;

gb_capa.can_generate_exception_events = 1;

gb_capa.can_generate_vm_object_alloc_events = 1;

gb_capa.can_tag_objects = 1;

error = gb_jvmti->AddCapabilities(&gb_capa);

if(error != JVMTI_ERROR_NONE)

{

printf("ERROR: Can't get JVMTI capabilities");

return JNI_ERR;

}

memset(&callbacks,0,sizeof(jvmtiEventCallbacks));

callbacks.Exception = &callbackException;

error = gb_jvmti->SetEventCallbacks(&callbacks, sizeof(callbacks));

if(error != JVMTI_ERROR_NONE)

{

printf("ERROR: Can't set jvmti callback!");

return JNI_ERR;

}

error = gb_jvmti->CreateRawMonitor("agent data", &gb_lock);

if(error != JVMTI_ERROR_NONE)

{

printf("ERROR: Can't create raw monitor!");

return JNI_ERR;

}

// error = gb_jvmti->SetEventNotificationMode(JVMTI_ENABLE,JVMTI_EVENT_VM_INIT, (jthread)NULL);

error = gb_jvmti->SetEventNotificationMode(JVMTI_ENABLE,JVMTI_EVENT_EXCEPTION, (jthread)NULL);

return JNI_OK;

}

JNIEXPORT void JNICALL Agent_OnUnload(JavaVM *vm)

{

}

4．編譯執(zhí)行。我是用VC6來編譯Agent動(dòng)態(tài)庫的,，在VC6種創(chuàng)建一個(gè)Win32動(dòng)態(tài)連接庫項(xiàng)目,，取名為MyAgentDll，然后將MyAgent.cpp文件加入該項(xiàng)目,。選擇“工具->選擇->目錄”,，然后將“{JDK1.5主目錄}\inlcude”和“{JDK1.5主目錄}\inlcude\win32加入到“inlcude files”目錄中。然后編譯構(gòu)建MyAgentDll.dll即可,。

因?yàn)?/span>JVMTI是JDK1.5中加入的一項(xiàng)新功能,，所以請(qǐng)先確認(rèn)你所使用的JDK版本：

#java -version

編譯Sample.java。進(jìn)入Sample所在目錄,，在命令行執(zhí)行如下命令：

# javac Sample.java

執(zhí)行Sample,。將MyAgentDll.dll拷貝到Sample.java所在目錄，用如下命令執(zhí)行：

# java -agentpath:e:\work\jvmit\MyAgentDll.dll Sample

如果一切順利的話,，應(yīng)該看到如下結(jié)果：

其中,，“In Agent: Got an exception from Method: main”是Agent打印出來的，其他兩行是Sample.java打印出來的,。

5．結(jié)束語,。我們上面描述的只是一個(gè)非常簡單的JVMTI編程的例子，也是在別人代碼的基礎(chǔ)上修修改改得到的,，它基本上說明了JVMTI編程的大致框架,，如果在其基礎(chǔ)上進(jìn)行一些擴(kuò)充和豐富，就可以做出一些很有用的小工具,。目前一些非常著名的程序性能分析工具,，如JProbe, JRockit, Optimizeit等，雖然不知道其具體的技術(shù)細(xì)節(jié),，但猜想應(yīng)該也是采用了類似的實(shí)現(xiàn)機(jī)制,。

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