作者 | 刘欣
责编 | 伍杏玲
本文经授权转载自码农翻身（ID：coderising）
夜已深，但是Java第一代国王却无心睡觉，帝国刚刚树立，东边的C/C++王国凶相毕露，随时预备把重生的王国摧残在摇篮中。
今天GUI大臣上奏，说帝国子民诉苦运转速度慢，这一点Java国王也没有好办法，解说履行嘛，必定比不上编译好的程序，不过Java国王现已指令去研制HotSpot了，比及儿子即位就会大有改观。
这怎样能行？程序不能调试，相当于瘸了一条腿啊！这将严重影响重生Java帝国的找Bug工作。
调试的根底
第二天早朝，眼圈发黑的国王把JVM大臣痛斥了一顿，勒令他马上把调试这一块给搞好。
JVM大臣十分冤枉：“陛下，最初咱们在规划Class文件的字节码的时分，就考虑到了调试的需求，Java文件编译成class文件今后，其中有个叫做LineNumberTable的区域，它描绘了Java源代码和字节码行号（字节码偏移量）之间的对应联系，有了它，咱们才干加断点调试啊！”
他忧虑国王不明白是怎样回事，现场画了一张图。
国王没有心思去了解那些iload, iadd,istore是什么意义，但是他了解了源代码和字节码之间的对应联系，确实是在LineNumberTable中记载的。
源码的第13行 是int sum = x + y；对应的字节码行号是0 ~ 3。
源码中第14行是 return sum。对应的字节码行号是 4 ~ 5。
国王允许认可，问道：“那是不是能够做一个调试器了？”
JVM大臣：“臣正有此意，臣计划把Java的调试器叫做jdb。”
IO大臣听到JDB马上跳了起来：“加(J)多(D)宝(B)，你怎样不叫王老吉啊！”
JVM大臣鄙视地看了IO大臣一眼：“C王国有个调试器叫gdb， 我把它叫做jdb, Java Debugger， 别想歪了！”
国王说：“你这个JDB是指令行的吧？”
JVM大臣答道：“陛下明鉴， 臣这儿只能弄个指令行的调试器，由于帝国的子民用的IDE都不相同，臣也无法给每个IDE都开发一个图形界面的调试器，这不是臣应该干的活。”
国王允许：“寡人了解，你的要点仍是要放在HotSpot上，咱们现已被C/C++讪笑很久了，能不能翻身出这口恶气就靠你了。”
GUI大臣说：“陛下圣明，咱们应该充分发挥咱们Java帝国长于拟定规范和协议的专长，搞一套关于调试的规范出来，这样，任何人/任何IDE都能够依据规范来开发一个调试器。”
国王：“爱卿之言甚合我意，GUI大臣，IO大臣，JVM大臣，你们三个通力合作，把这一套规范给拟定出来！”
JVM接口
三位大臣不敢慢待，一退朝就匆促赶到JVM大臣贵寓评论这套规范该怎样拟定。
JVM大臣首先讲话：“诸位，我这儿设置一个底线，那便是调试器和被调试的程序不要处于一个JVM中。”
GUI大臣标明不解：“为什么？”
“很简单，假如它们两个在一个JVM中，那被调试程序的独立性就不能确保了，可能会遭到调试器的影响。举个极点的比如，调试器占有了许多Heap空间，导致被调试程序OOM了.....”
IO大臣：“那咱们能够规划成C/S形式的，让它们之间经过socket通讯怎样样？”
“假如这调试器和被调试程序都在一台机器上，用socket多少有点怪，咱们也要支撑同享内存的办法来通讯。”
GUI大臣说：“如此看来， JVM老兄，你得供给接口啊，让调试器能够拜访Java程序在运转时的状况，嗯，我觉得至少得有这些功用：
获取一个线程的状况， 挂起一个线程，让线程康复履行， 设置一个线程，单步履行
获取线程的当时栈帧，调用栈帧，栈帧对应的办法名
获取变量的值， 设置变量的值
设置断点，铲除断点
检查类的信息，办法，字段 等等”
JVM大臣撇了一眼GUI大臣，心说这家伙是个熟行啊，看来写过不少GUI的调试器，不过他也难不住我，我担任JVM，拿到这些Java程序运转时的信息还不是小菜一碟？
JVM大臣说：“这没问题，我能够把这些接口给细化了，构成规范，然后请一道圣旨，要求各个JVM的供给商都要完成这些接口。”
“不过，” JVM大臣接着说：“为了通用性和功能，我这儿只能供给C言语的接口。嗯，这个接口就叫做JVM Tool Interface，简称JVM TI。”
“那怎样经过socket来运用啊？” GUI大臣急了。
IO大臣说：“封装一下嘛，程序员能够写个程序（Agent），充任通讯的桥梁 。”
通讯
GUI大臣说：“唉，这就麻烦了，咱们还得考虑通讯的协议问题！”
IO大臣：“那是，方才你提的那一大堆调试的需求，都需要能经过网络发给JVM才行，不过不必忧虑，这方面我拿手，让我来拟定一个协议，供调试器和JVM 通讯 ！这个协议的称号就叫 （JDWP）Java Debug Wire Protocol 吧。”
IO大臣看到JVM大臣的JVM TI，心中痒痒，也急不可耐地提出了发明了归于自己的缩写。
发明通讯协议的时机可不多，IO大臣浮现出一幅调试器和JVM通讯的场景：
两边先来一个“握手”，标明通讯要开端了，然后调试器能够发送指令给JVM，JVM处理今后发送呼应，还能够主意向调试器推送事情，嗯，这个协议应该是异步的......
调试器
GUI大臣看到这这张图，马上意识到一个问题：“假如咱们把JVM关于调试的才能运用JDWP这个协议的办法露出出来，那调试器能够运用恣意言语来编写啊！”
IO大臣笑道：“是啊，可不仅仅是你老兄的Swing、AWT，他人用C、C++、Python、C#都能够写一个调试器。”
GUI大臣提到：“不不，陛下看到这个规划必定会发怒的，咱们仍是供给一个Java版别的接口吧，让这个接口把JDWP还有什么JVM TI都给封装起来，首要供咱们的Java IDE来运用，来集成。”
看到JVM大臣提出了JVM TI ，IO大臣提出了JDWP，自己没有，怎样在陛下那里交差？GUI大臣赶忙说：“嗯，我期望这个接口叫做 JDI( Java Debug Interface)，怎样样？”
三位大臣相视一笑，心照不宣， 这下平衡了。
早朝
又是早朝， JVM大臣代表三人向国王献上了规划图，着重强调了自己提出的JVM TI是多么精妙，完美，至于JDWP、JDI、JVM大臣语焉不详，一笔带过， 气得IO大臣， GUI大臣吹胡子瞪眼。
国王看着规划图，频频允许：“嗯，层次区分得不错，程序员能够直接运用JVM 供给的接口，也能够用JDWP， 还能够用JDI..... ”
三位大臣甚感敬服，国王便是凶猛。
但是国王的脸色很快多云转阴：“只要规划图，代码呢？Talk is cheap , show me the code ！”
就在JVM大臣懵逼之时， GUI大臣从怀中掏出一张写满代码的纸，双手呈给了国王，还回过头来对JVM大臣奥秘一笑。
国王拿到了代码，只见上面写着：
创立一个断点：
ClassPrepareEventevent= ....略....
ClassType classType = (ClassType)event.referenceType();
// 获取标明第10行的Location目标
Location location = classType.locationsOfLine(10).get();
// 经过Location目标创立一个断点
BreakpointRequest bpReq = vm.eventRequestManager().createBreakpointRequest(location);
bpReq.enable();
在断点处获取变量的值：
// 抵达了一个断点
BreakpointEventevent= .....略......
//获取当时的线程
ThreadReference threadReference =event.thread();
//获取当时的栈帧
Stackframe stackframe = threadReference.frame();
//从栈帧中得到本地变量 i
LocalVariable localVariable = stackframe.visibleVariableByName("i");
Valuevalue= stackframe.getValue(localVariable);
inti = ((IntegerValue)value).value();
System.out.println("The local variable "+"i"+" is "+ i);
国王扫了一眼，龙颜大悦，提到：“爱卿多虑了，还给我加了这么多注释，其实不加注释我也看得懂，你展现的便是经过JDI这个接口创立断点，然后在断点处获取变量的值。我知道这代码的背面其实会用JDWP协议向JVM TI宣布恳求，由于一切的数据都在那里，对不对？”
JVM大臣赶忙说：“陛下圣明，一会儿就点透了咱们几个小心思。”
“各位爱卿受累了，赏黄马褂，朕计划把你们三个人创立的东西合起来起一个名，叫Java Platform Debugger Architecture，JPDA， 怎样样？”
三人哪敢对立？如小鸡啄米般纷繁允许赞颂，从此， JPDA就成为了Java帝国有关调试的规范，各个IDE逐步都用来起来。
跋文：实际上JDK最早只要 JVM DI (Debugger Interface) 和 JVM PI （Profile Interface），后来才呈现JVM TI，并不是文章中所说的一步到位。
作者简介：刘欣，前IBM架构师，近20年从业经历，「码农翻身」大众号作者，畅销书《码农翻身》作者，用故事解说技能是拿手好戏。拨开技能迷雾，轻松了解技能实质，从「码农翻身」开端。
【END】
热 文推 荐
你点的每个“在看”，我都仔细当成了喜爱
