Java 虚拟机编程接口JVMIT
JVMTI(JVM Tool Interface)是 Java 虚拟机所提供的 native 编程接口,是 JVMPI(Java Virtual Machine Profiler Interface)和 JVMDI(Java Virtual Machine Debug Interface)的更新版本。从这个 API 的发展历史轨迹中我们就可以知道,JVMTI 提供了可用于 debug 和 profiler 的接口;同时,在 Java 5/6 中,虚拟机接口也增加了监听(Monitoring),线程分析(Thread analysis)以及覆盖率分析(Coverage Analysis)等功能。正是由于 JVMTI 的强大功能,它是实现 Java 调试器,以及其它 Java 运行态测试与分析工具的基础,比如Visual VM、Eclipse TPTP(Test and Performance Tools Platform)的CPU Profiler和Memory Profiler。另外,JVM PI在JDK6中已经被废弃,但仍然有不少剖析工具是基于JVM PI开发的,譬如JProfiler、TPTP都支持JVM PI。
JVMTI 并不一定在所有的 Java 虚拟机上都有实现,不同的虚拟机的实现也不尽相同。不过在一些主流的虚拟机中,比如 Sun 和 IBM,以及一些开源的如 Apache Harmony DRLVM 中,都提供了标准 JVMTI 实现。
JVMTI 是一套本地代码接口,因此使用 JVMTI 需要我们与 C/C++ 以及 JNI 打交道。事实上,开发时一般采用建立一个 Agent (Agent 即 JVMTI 的客户端,它和执行 Java 程序的虚拟机运行在同一个进程上,因此通常他们的实现都很紧凑,他们通常由另一个独立的进程控制,充当这个独立进程和当前虚拟机之间的中介,通过调用 JVMTI 提供的接口和虚拟机交互,负责获取并返回当前虚拟机的状态或者转发控制命令。Agent的表现形式是一个以c/c++语言编写的动态共享库。
java启动或运行时,动态加载一个外部基于JVM TI编写的dynamic module到Java进程内,然后触发JVM源生线程Attach Listener来执行这个dynamic module的回调函数。在函数体内,你可以获取各种各样的VM级信息,注册感兴趣的VM事件,甚至控制VM的行为。)的方式来使用 JVMTI,它使用 JVMTI 函数,设置一些回调函数,并从 Java 虚拟机中得到当前的运行态信息,并作出自己的判断,最后还可能操作虚拟机的运行态。把 Agent 编译成一个动态链接库之后,我们就可以在 Java 程序启动的时候来加载它(启动加载模式),也可以在 Java 5 之后使用运行时加载(活动加载模式)。
- -agentlib:agent-lib-name=options
- -agentpath:path-to-agent=options
Java 虚拟机通过 JVMTI 提供了一整套函数来帮助用户检测管理虚拟机运行态,它主要通过 Agent 的方式实现与用户的互操作。通过 Agent 这种方式不仅仅用户可以使用,事实上,JDK 里面的很多工具,比如 Instrumentation 和 JDI, 都采用了这种方式。这种方式无需把这些工具绑定在虚拟机上,减少了虚拟机的负荷和内存占用。