深入学习jvm调试

 

一. 背景

写代码和线上维护时，调试功能是必不可少的，经常在应用程序启动脚本中看到如下配置：

JAVA_DEBUG_OPT=" -Xdebug -Xnoagent -Djava.compiler=NONE -Xrunjdwp:transport=dt_socket,address=9108,server=y,suspend=n "

  

这几参数中，对address相对熟悉一点，因为线上要修改端口号，而其他几个参数就不知道什么意思了。今天深入学习了一下，分享给大家。

 

二. 每个参数的含义

-Xdebug

让jvm在调试模式下运行，必须开启。

-Xnoagent

禁用默认的sun默认的调试器。 --- 这个参数最不解，找了很多文章，也没有解决我的疑惑，希望了解的人告诉我下哈

-Djava.compiler=NONE

禁止jvm加载JIT编译器。考虑到debug模式下都是一条一条执行指令，使用JIT效率会更低，因此禁用掉。具体的原因有点复杂，具体请看下面。

-Xrunjdwp:transport

让jvm加载jdwp（java debug wire protocol，java调试网络协议）的实现。通过jdwp，调试器和jvm进行通信。这个参数后面有一系列的参数，如transport、address等。

transport

协议传输方式，dt_sorket表示使用套接字进行传输。据说，win平台可以使用共享内存传输，没有试过。

server

debug需要调试器（eclipse是一种调试器）和目标应用程序（待调试的程序）协同工作，这样才能有效调试，因此，调试链路有两个节点：调试器和目标应用程序。这两个节点都可以作为服务端，等待对方的连接，该参数就是控制究竟哪一方作为服务端的。该参数有两种取值：

y：目标应用程序作为服务端，这是我们最常用的方式。应用程序开启debug模式，启动应用，然后调试器（eclipse）进行连接。

n：调试器作为服务端。我没有使用过这种方式，用的也不多。使用这种方式，调试器首先要开启一个listener，然后目标应用程序启动，最后，两者连接起来。 

address

套接字传输的端口号，这个参数你也最熟悉了吧，因为改的最多。

suspend

是否延迟加载jvm。这个参数也有点重要，有两个取值：

y：运行程序启动脚本后，发现jvm会暂停，直到调试器连接过来后，jvm会继续加载。一般，类的init的方法在加载时运行，你可以通过设置suspend=y来调试init方法，比如filter的init方法等。

n：运行程序启动脚本后，jvm自动加载，然后开启debug端口号。调试器随时连接到jvm。一般都会使用这种方式。

三. 一些调试技巧

3.1 类的init方法通常在加载时运行，如何调试？

修改debug参数，修改suspend=y，重启应用程序。这样，只有调试器连接应用程序后，jvm才会继续加载。

3.2 如何修改debug端口号？

有时碰到端口冲突的问题，修改address参数即可。

四. 为什么设置-Djava.compiler=NONE

设置目的：禁止使用JIT转义器，加快debug的速度。

 

jvm在执行class文件时，会将java字节码转换成本地机器码，有两种利器：JIT和转义器（interpreter）。

转义器（interpreter）：每次执行class文件，jvm都会将字节码转换成微指令，然后按照顺序依次执行，有时一个java指令会被转义成十几个微指令。因此执行效率非常低。

JIT：针对interpreter的瓶颈，JIT技术在第一次执行class文件时，对其进行一次编译，会被精简成原生态指令码。经过一次编译后，下次再执行相同的class时，就不需要编译了。因此，对频繁执行的class使用JIT技术进行转义，整体执行效率会非常高。PS：由于第一次执行时，要进行彻底转义，因此会非常耗时。

因此，interpreter和JIT各有优缺点：

interpreter：针对执行次数极少的class文件，interpreter性能更好。

JIT：对于频繁执行的class文件，JIT技术更优。

 

学习完interpreter和JIT后，回到debug模式下为什么要关闭JIT？一般来说，debug模式下，都是执行几行代码，不会频繁执行某一个class。因此为了提高debug的速度，一般把JIT关闭，使用interpreter转义java指令即可。