深入java调试体系(jpda,jdwp)

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1、深入Java调试体系:第1部分，JPDA体系概览JPDA（JavaPlatformDebuggerArchitecture）是Java平台调试体系结构的缩写，通过JPDA提供的API，开发人员可以方便灵活的搭建Java调试应用程序。JPDA主要由三个部分组成：Java虚拟机工具接口（JVMTI），Java调试线协议（JDWP），以及Java调试接口（JDI），本系列将会详细介绍这三个模块的内部细节、通过实例为读者揭开JPDA的面纱。本文是该系列的第一篇，将会着重从整体上介绍JPDA的各个组成，阐述它们彼此之间的内在关联。JPDA概述所有的程序员都会遇到bug，

2、对于运行态的错误，我们往往需要一些方法来观察和测试运行态中的环境。在Java程序中，最简单的，您是否尝试过使用System.out.println()来输出您的Java程序的执行中的各种变量状态来发现您的Java程序运行时的问题？这种方式方便易用，在一些简单的情况下能够解决您的问题，但是如果当您的程序运行在远程环境上，或者当前环境不允许控制台终端输出（比如，考虑一下虚拟机初始化之时），您无法获取终端输出的时候呢？或者，如果您根本无法本地修改运行您的程序？无须担心，您可以通过很多的调试工具来帮助您解决这个问题，常见的IDE都附带一个非常直观简单的调试工具，比如E

3、clipse（图1）就提供一个功能非常全面，操作非常简单的调试器。图1.使用Eclipse调试Java程序其他的一些常见的JavaIDE，比如Netbeans和IntelliJ等等也都提供了类似的功能，您甚至能不用IDE提供的图形界面，使用JDK自带的jdb工具，以文本命令的形式来调试您的Java程序。这些形形色色的调试器都支持本地和远程的程序调试，那么它们是如何被开发的？它们之间存在着什么样的联系呢？我们不得不提及Java的调试体系——JPDA。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

4、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（JavaVirtualMachineProfilerInterface）和JVMDI（JavaVirtualMachineDebugInterface），而它们，以及在JavaSE5中准备代替它们的JVMTI（JavaVirtualMachineToolInterface），都是Java平台调试体系（JavaPlatformDebuggerArchitec

5、ture，JPDA）的重要组成部分。JavaSE自1.2.2版就开始推出Java平台调试体系结构（JPDA）工具集，而从JDK1.3.x开始，JavaSDK就提供了对Java平台调试体系结构的直接支持。顾名思义，这个体系为开发人员提供了一整套用于调试Java程序的API，是一套用于开发Java调试工具的接口和协议。本质上说，它是我们通向虚拟机，考察虚拟机运行态的一个通道，一套工具。理解这一点对于学习JPDA非常重要。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。通过这些JPDA提供的接口和协议，调试器开发人员就能根据特定开发者的需求，扩展定制J

6、ava调试应用程序，开发出吸引开发人员使用的调试工具。前面我们提到的IDE调试工具都是基于JPDA体系开发的，区别仅仅在于它们可能提供了不同的图形界面、具有一些不同的自定义功能。另外，我们要注意的是，JPDA是一套标准，任何的JDK实现都必须完成这个标准，因此，通过JPDA开发出来的调试工具先天具有跨平台、不依赖虚拟机实现、JDK版本无关等移植优点，因此大部分的调试工具都是基于这个体系的。JPDA组成模块JPDA定义了一个完整独立的体系，它由三个相对独立的层次共同组成，而且规定了它们三者之间的交互方式，或者说定义了它们通信的接口。这三个层次由低到高分别是Jav

7、a虚拟机工具接口（JVMTI），Java调试线协议（JDWP）以及Java调试接口（JDI）。这三个模块把调试过程分解成几个很自然的概念：调试者（debugger）和被调试者（debuggee），以及他们中间的通信器。被调试者运行于我们想调试的Java虚拟机之上，它可以通过JVMTI这个标准接口，监控当前虚拟机的信息；调试者定义了用户可使用的调试接口，通过这些接口，用户可以对被调试虚拟机发送调试命令，同时调试者接受并显示调试结果。在调试者和被调试着之间，调试命令和调试结果，都是通过JDWP的通讯协议传输的。所有的命令被封装成JDWP命令包，通过传输层发送给被调

8、试者，被调试者接收到JDWP命令包后，