JDI के माध्यम से जावा एप्लिकेशन डिबगिंग

परिचय

जब ग्रहण में डिबगर के माध्यम से जेवीएम पर चल रहे एप्लिकेशन डिबगिंग करते हैं, तो मैं हमेशा से प्रभावित था कि आप एप्लिकेशन डेटा तक कितनी पहुंच प्राप्त कर सकते हैं - स्ट्रीम, वैरिएबल मान आदि। और एक ही समय में, समय-समय पर कुछ कार्यों को "स्क्रिप्ट" करने या उन पर अधिक नियंत्रण प्राप्त करने की इच्छा थी।

उदाहरण के लिए, कभी-कभी एक चक्र में बदलते हुए चर की स्थिति को "मॉनिटर" करने के लिए, मैंने एक सशर्त ब्रेकपॉइंट का उपयोग किया, जिसके लिए एक कोड "System.out.println (अयोग्य)" जैसा था; झूठे लौटो ”। इस हैक ने एप्लिकेशन को बाधित किए बिना लगभग चर मानों का एक लॉग प्राप्त करना संभव बना दिया (यह, ज़ाहिर है, अभी भी शर्त कोड निष्पादन की अवधि के लिए बाधित था, लेकिन अब और नहीं)। साथ ही, अक्सर डिस्प्ले व्यू के माध्यम से किसी भी डेटा को देखने पर, यह कष्टप्रद था कि डिस्प्ले में कोड मूल्यांकन का परिणाम इसके ठीक बाद जोड़ा गया था।

सामान्य तौर पर, मैं वही काम करने में सक्षम होना चाहता था, उदाहरण के लिए, बीन शेल या ग्रूवी शेल के माध्यम से, जो सिद्धांत रूप में सॉफ्टवेयर डिबगिंग के समान है। तार्किक रूप से, यह मुश्किल नहीं होना चाहिए - आखिरकार, ग्रहण स्वयं किसी तरह से करता है, है ना?

कुछ ड्राइंग के बाद, मैं जेवीएम डिबगिंग जानकारी को प्रोग्रामेटिक रूप से एक्सेस करने में सक्षम था, और मैं एक उदाहरण साझा करने के लिए जल्दबाजी करता हूं।

JPDA और JDI के बारे में

जेवीएम को डिबग करने के लिए, विशेष मानकों का आविष्कार किया गया है, जेपीडीए - जावा प्लेटफ़ॉर्म डीबगर आर्किटेक्चर शब्द के तहत एक साथ रखा गया है। उनमें जेवीएमटीआई शामिल है - जेवीएम में डिबगिंग एप्लिकेशन के लिए मूल इंटरफ़ेस, जिसे कॉलिंग फ़ंक्शन, जेडीडब्ल्यूपी - डीबगर और जेवीएम के बीच डेटा ट्रांसफर प्रोटोकॉल, जिसमें एप्लिकेशन डीबग किए जाते हैं, आदि।

यह सब बहुत प्रासंगिक नहीं लग रहा था। लेकिन इस सब के शीर्ष पर, एक निश्चित JDI JPDA - Java डीबग इंटरफ़ेस में शामिल है। यह जेवीएम अनुप्रयोगों को डीबग करने के लिए जावा एपीआई है - डॉक्टर ने जो आदेश दिया था। जेपीडीए के आधिकारिक पेज ने सन / ओरेकल से संदर्भ जेडीआई कार्यान्वयन की उपस्थिति की पुष्टि की है। तो, यह केवल इसका उपयोग शुरू करने के लिए बना रहा

उदाहरण

अवधारणा के प्रमाण के रूप में, मैंने दो Groovy Shells को चलाने का प्रयास किया - एक डिबग मोड में "प्रयोगात्मक" के रूप में, और दूसरा डीबगर के रूप में। एक स्ट्रिंग चर प्रयोगात्मक शेल में सेट किया गया था, जिसका मूल्य "डीबगर" शेल से प्राप्त करना आवश्यक था।

विषय निम्नलिखित मापदंडों के साथ शुरू किया गया था:
-Xdebug -Xrunjdwp:transport=dt_socket,server=y,suspend=n,address=7896
यानी जेवीएम को टीसीपी / आईपी के माध्यम से दूरस्थ डिबगिंग मोड में शुरू किया गया था, और पोर्ट 7896 पर डीबगर से कनेक्शन की प्रतीक्षा कर रहा था।

निम्नलिखित आदेश को प्रयोगात्मक ग्रूवी शेल में भी निष्पादित किया गया था:

 myVar = “Some special value”; 

तदनुसार, मूल्य "कुछ विशेष मूल्य" डीबगर में प्राप्त किया जाना चाहिए था।

क्योंकि यह सिर्फ किसी भी वस्तु के क्षेत्र का मूल्य नहीं है, इसे प्राप्त करने के लिए आपको ग्रूवी शेल इंटर्नल को थोड़ा जानना होगा (या स्रोत पर कम से कम झांकना), लेकिन कार्य मुझे अधिक रोचक और यथार्थवादी लग रहा था।

तब यह "डिबगर" तक था:

चलो कदम से कदम पर विचार करें:

जेवीएम कनेक्शन

JDI का उपयोग करते हुए, हम उस JVM से कनेक्ट होते हैं जिसे हमने डिबग करने का निर्णय लिया (host == localhost क्योंकि मैंने एक ही मशीन पर सब कुछ किया था, लेकिन यह रिमोट के साथ उसी तरह काम करता है; पोर्ट वैसा ही है जैसा कि "प्रायोगिक" JVM के डिबग-पैरामीटर में एक सेट है)।
JDI आपको JVM में सॉकेट के माध्यम से और सीधे स्थानीय प्रक्रिया में शामिल होने की अनुमति देता है। इसलिए, VirtualMachineManager एक से अधिक AttachingConnector लौटाता है। हम परिवहन के नाम से वांछित कनेक्टर का चयन करते हैं ("dt_socket")

 vmm = com.sun.jdi.Bootstrap.virtualMachineManager(); vmm.attachingConnectors().each{ if("dt_socket".equalsIgnoreCase(it.transport().name())) { atconn = it; } } args = atconn.defaultArguments(); args.get("port").setValue(7896); args.get("hostname").setValue("127.0.0.1"); vm = atconn.attach(args); 

मुख्य का स्ट्रीम ट्रेस प्राप्त करना

रिमोट जेवीएम के परिणामस्वरूप इंटरफ़ेस आपको इसमें चलने वाले थ्रेड्स को देखने, उन्हें रोकने, आदि की अनुमति देता है। लेकिन दूरस्थ जेवीएम में विधि कॉल करने में सक्षम होने के लिए, हमें इसमें एक थ्रेड की आवश्यकता होती है जिसे ब्रेकपॉइंट द्वारा ठीक से रोक दिया जाएगा। JDI javadoc के निम्नलिखित पैराग्राफ वास्तव में क्या कहते हैं:
"विधि आह्वान तभी हो सकता है जब निर्दिष्ट धागा को उस थ्रेड में हुई किसी घटना से निलंबित कर दिया गया हो। जब VM VM को VirtualMachine.suspend () के माध्यम से निलंबित कर दिया गया है या जब ThreadReference.suspend () के माध्यम से निर्दिष्ट थ्रेड निलंबित कर दिया गया है, तो विधि मंगलाचरण समर्थित नहीं है।

ब्रेकपॉइंट सेट करने के लिए, मैं कुछ विशिष्ट तरीके से गया - ग्रूवी शेल में न देखें लेकिन अभी जो जेवीएम में हो रहा है उसे देखें और ब्रेकपॉइंट को सही में सेट करें।

प्रयोगात्मक JVM के थ्रेड्स में, मुख्य धारा का पता चला था, और मैंने इसके स्टार्ट ट्रैक पर ध्यान दिया। धारा को पहले रोक दिया गया था - ताकि बाद के जोड़तोड़ के दौरान कीप्रेस प्रासंगिक बनी रहे।

 // Find thread by name "main" vm.allThreads().each{ if(it.name().equals("main")) mainThread = it } // Suspend it mainThread.suspend() // Look what's in it's stack trace i=0; mainThread.frames().each{ println String.valueOf(i++)+": "+it; }; println ""; 

नतीजतन, मुझे यह मिला:

 0: java.io.FileInputStream.readBytes(byte[], int, int)+-1 in thread instance of java.lang.Thread(name='main', id=1) 1: java.io.FileInputStream:220 in thread instance of java.lang.Thread(name='main', id=1) 2: java.io.BufferedInputStream:218 in thread instance of java.lang.Thread(name='main', id=1) 3: java.io.BufferedInputStream:237 in thread instance of java.lang.Thread(name='main', id=1) 4: jline.Terminal:99 in thread instance of java.lang.Thread(name='main', id=1) 5: jline.UnixTerminal:128 in thread instance of java.lang.Thread(name='main', id=1) 6: jline.ConsoleReader:1453 in thread instance of java.lang.Thread(name='main', id=1) 7: jline.ConsoleReader:654 in thread instance of java.lang.Thread(name='main', id=1) 8: jline.ConsoleReader:494 in thread instance of java.lang.Thread(name='main', id=1) 9: jline.ConsoleReader:448 in thread instance of java.lang.Thread(name='main', id=1) 10: jline.ConsoleReader$readLine.call(java.lang.Object, java.lang.Object)+17 in thread instance of java.lang.Thread(name='main', id=1) 11: org.codehaus.groovy.tools.shell.InteractiveShellRunner:89 in thread instance of java.lang.Thread(name='main', id=1) 12: org.codehaus.groovy.tools.shell.ShellRunner:75 in thread instance of java.lang.Thread(name='main', id=1) 13: org.codehaus.groovy.tools.shell.InteractiveShellRunner.super$2$work()+1 in thread instance of java.lang.Thread(name='main', id=1) ....  .., 65   

एक ब्रेकपॉइंट सेट करना

तो, हमारे पास मुख्य धारा की एक स्टॉप्रेस स्ट्रीम है। JDI API तथाकथित StackFrames को स्ट्रीम के लिए लौटाती है, जिससे उनका स्थान प्राप्त किया जा सकता है। वास्तव में ब्रेकपॉइंट सेट करने के लिए इस स्थान की आवश्यकता होती है।
बिना किसी हिचकिचाहट के, मैंने "jline.ConsoleReader $ readLine.call" से स्थान लिया और इसमें एक ब्रेकपॉइंट सेट किया, जिसके बाद मैंने आगे काम करने के लिए मुख्य सूत्र शुरू किया:

 evReqMan = vm.eventRequestManager(); frame = mainThread.frames().get(10); bpReq = evReqMan.createBreakpointRequest(frame.location()); mainThread.resume(); bpReq.enable(); 

अब ब्रेकपॉइंट सेट हो गया है। प्रायोगिक ग्रूवी शेल पर स्विच करना और एंटर दबाना, मैंने देखा कि वह वास्तव में रुक गया था। हमारे पास ब्रेकपॉइंट पर एक फ्लो स्टॉप है - प्रायोगिक जेवीएम के संचालन में हस्तक्षेप करने के लिए सब कुछ तैयार है।

ग्रूवी शेल ऑब्जेक्ट का संदर्भ प्राप्त करना

JDI एपीआई आपको StackFrame से उनमें दिखाई देने वाले चर प्राप्त करने की अनुमति देता है। ग्रूवी शेल संदर्भ से एक चर का मूल्य प्राप्त करने के लिए, आपको सबसे पहले लिंक को शेल में ही फैलाना होगा। पर वह कहाँ है?

हम सभी स्टैक फ्रेम में सभी दृश्यमान चर पर जासूसी करते हैं:

 i=0; mainThread.frames().each{ println String.valueOf(i++)+": "+it; try{ it.visibleVariables().each{var-> println " - "+var; }} catch(Exception e) {} }; println; 

स्टैक फ्रेम ऑब्जेक्ट में पाया गया था "org.codehaus.groovy.tools.shell.Main" शेल वैरिएबल के साथ:
"48: org.codehaus.groovy.tools.shell.Main: 131 थ्रेड में java.lang.Thread (नाम = 'मुख्य', आईडी = 1)।"

ग्रूवी शेल से खोजे गए मूल्य को पुनः प्राप्त करना

Shell.Main के पास एक दुभाषिया क्षेत्र है। ग्रूवी शेल इंटर्नल के बारे में थोड़ा जानते हुए, मुझे पहले से पता था कि ग्रूवीशेल संदर्भ चर प्रकार के प्रकार में संग्रहित हैं groovy.lang.Binding , जो कि इंटरपेंटर पर getContext () कॉल करके प्राप्त किया जा सकता है (एक विधि कॉल आवश्यक है क्योंकि groovy.lang.Bang के लिंक के साथ संबंधित फ़ील्ड है। दुभाषिया नं)।

बाइंडिंग से, परिवर्तनीय मान getVariable (स्ट्रिंग varName) विधि को कॉल करके प्राप्त किया जा सकता है।

 frame = mainThread.frames().get(48); vShell = frame.getValue(frame.visibleVariableByName("shell")); vInterp = vShell.getValue(vShell.referenceType().fieldByName("interp")); vContext = vInterp.invokeMethod(mainThread, vInterp.referenceType().methodsByName("getContext").get(0), [], 0) varVal = vContext.invokeMethod(mainThread, vContext.referenceType().methodsByName("getVariable").get(0), [vm.mirrorOf("myVar")], 0) 

स्क्रिप्ट की अंतिम पंक्ति ने अपेक्षित मूल्य "कुछ विशेष मूल्य" लौटाया - सब कुछ काम करता है!

अंतिम स्पर्श

मज़े के लिए, मैंने डिबगर से इस चर के मूल्य को बदलने का भी फैसला किया - इसके लिए बाइंडिंग में सेटर्विएबल विधि (स्ट्रिंग varName, ऑब्जेक्ट varValue) को कॉल करने के लिए पर्याप्त था। क्या आसान हो सकता है?

 varVal = vContext.invokeMethod(mainThread, vContext.referenceType().methodsByName("setVariable").get(0), [vm.mirrorOf("myVar"), vm.mirrorOf("Surprise!")], 0); bpReq.disable(); mainThread.resume(); 

यह सुनिश्चित करने के लिए कि सब कुछ काम करता है, मैंने भी ब्रेकपॉइंट को बदल दिया और ब्रेकपॉइंट पर पहले से निलंबित मुख्य धारा को वापस शुरू कर दिया।

प्रायोगिक ग्रूवी शेल के लिए आखिरी बार स्विच करने पर, मैंने चर myVar के मूल्य की जांच की, और यह "आश्चर्य!" निकला।

निष्कर्ष

जावा प्रोग्रामर बनना एक आशीर्वाद है, क्योंकि सूर्य ने हमें शक्तिशाली उपकरण दिए हैं - जिसका अर्थ है महान विशेषताएं (-)
और यदि आप ग्रोवी के लिए JDI के लिए सुविधाजनक रैपर (मेटाक्लासेस) जोड़ते हैं, तो आप ग्रूवी शेल से प्रोग्राम को डीबग करना काफी सुखद बना सकते हैं। दुर्भाग्य से, अब के लिए, यह कहीं और जैसा दिखता है, उदाहरण के लिए, प्रतिबिंब एपीआई के माध्यम से खेतों और विधियों तक पहुंच।

युपीडी:
ग्रूवी के लिए कुछ स्लाइन और अवर आवरण यहां पाए गए: youdebug.kenai.com
अपना खुद का लेखन शुरू किया - github.com/mvmn/groovyjdi