如何使用热点动态附加机制访问 JVM 内部数据结构？

Question

根据 OpenJDK's website，可以将线程附加到热点（动态附加 API），它可以收集有关它的信息。我在互联网上找不到任何关于如何获取有关 Hotspot 内部数据结构的信息，例如操作数堆栈或字节码解释器的状态（以了解当前正在执行的字节码）或检索当前的任何 material堆栈框架等

此外，如果使用动态附加 API 无法做到这一点，如何使用可服务性代理来完成？我在 Internet 上找到的唯一示例是 this gist from Github，它显示了如何附加到 运行 JVM 并获取某些字段的值。但是如何在JVM中访问上述内部数据结构呢？

Answer 1

文章 Creating Your Own Debugging Tools 简要介绍了动态附加和可服务性代理。

动态附加允许连接到 运行 JVM 并执行预定义命令 之一，如

• 打印堆栈跟踪
• 转储堆
• 查询或设置 VM 标志
• 加载代理库
• 等等

基本上，标准的jstack、jmap和jcmd工具几乎涵盖了Dynamic Attach提供的所有功能。此 API 是 而不是 用于访问内部 JVM 结构。我怀疑它能否帮助您完成任务，除了加载自定义 JVM TI 库。

---

Serviceability Agent 更接近于 JVM 内部结构。事实上，它可以读取 JVM 内存并恢复代码缓存、堆栈框架、TLAB、常量池等结构

SA javadoc 在 JDK 个来源中可用 here. There are some examples 个基于 SA 的工具。

但是SA也不符合你的要求

1. 这是一个只读界面。
2. 它在流程之外工作。基于 SA 的工具完全挂起 JVM 进程并使用 ptrace.
读取其内存
3. 速度比较慢。它的主要目的是调试无响应（或死机）的 JVM 进程。

---

关于操作数栈，字节码指针等，这些概念只存在于解释器中。一旦方法经过 JIT 编译，它就不再具有您询问的结构。

• 局部变量和操作数可以在CPU寄存器中分配或转换为常量。
• 机器码并不总是一对一映射到字节码。
• 内联方法甚至可能没有自己的栈帧，等等。

一个一个执行字节码意味着放弃JIT编译。 JVM TI SingleStep 确实只在解释器中工作。 Java 应用程序在纯解释模式下的运行速度可能会慢 10-100 倍。

如果您想保持调试器的合理性能，一个接一个地处理每个字节码指令不是一种选择。如前所述，检测是正确的方法。请注意，没有必要拦截每个字节码 - 检测 basic blocks 就足够了。