JVM TI

JVM TI

　JVM TI全名Java Virtual Machine Tool Interface,是开发虚拟机监控工具使用的编程接口，它可以监控JVM内部时间的执行，也可以控制JVM的某些行为，可以实现调试、监控、线程分析、覆盖率分析工具等

　　JVM TI属于Java Platform Debugger Architecyure中的一员，在Debugger Architecture上JVM TI可以算是一个back-end，通过JDWP和front-end JDI去做交互，需要注意的是Android内的JDWP并不是基于JVM TI开发的

　　JVM TI支持的功能

线程相关事件->监控线程创建堆栈、锁信息ThreadStart:线程在执行方法前产生线程启动事件

ThreadEnd:线程结束事件

MonitorWait:wait方法调用后

MonitorWauted:wai方法完成等待

MonitorContendedEnter:当线程试图获取一个已经被其他线程持有的对象锁时

MonitorContendedEntered:当线程获取到对象锁继续执行时

类加载准备事件->监控类加载

ClassFileLoadHook:在类加载之前触发

ClassLoad：某个类首次被加载

ClassPrepare:某个类的准备阶段完成

异常事件->监控异常信息

Exception:有异常抛出的时候

ExceptionCatch:当捕获到一个异常的时候

调试相关

SingleStep:步进事件，可以实现相当细粒度的字节码执行顺序，这个功能可以探查多线程下的字节码执行序列

Breakpoint:当线程执行到一个带断点的位置，断点可以通过JVMTI setBreakpoint的方法来设置

方法执行

FramePop:当方法执行到return指令或者出现异常时候产生，手动调用NofityFramePop JVM TI函数也可产生该事件

MethodEntry:当开始执行一个java方法的时候

MethodExit:当方法执行完成后，产生异常退出时

FieldAccess：当访问了设置了观察点的属性时产生事件，观察点使用SetFieldAccessWatch函数设置

FieldModification:当设置了观察点的属性值被修改后，观察点使用SetDieldModificationWatch设置

GC->GC事件与时间

GarbageCollectionStart:GC启动时

GarbageCollectionFinish:GC结束后

对象事件->监控内存分配

ObjectFree:GC释放一个对象时

VMObjectAlloc:虚拟机分配一个对象的时候

其他

NativeMethodBind:在首次调用本地方法时或者调用JNI RegisterNatives的时候产生该事件，通过该回调可以将一个JNI调用切换到指定的方法上

JVM TI实现原理

JVM TI Agent的启动需要虚拟机的支持，我们的Agent和虚拟机运行在同一个进程中，虚拟机通过dlopen打开我们的Agent动态链接库，然后通过Agent_OnAttach方法来调用我们定义的初始化逻辑

JVM TI的原理其实很简单，以VmObjectAlloc事件为例，当我们通过SetEventNotificationMode函数设置JVMTI_EVENT_VM_OBJECT_ALLOC回调的时候，最终会调用到art:Runtime:Current()->GetHeap()->SetAllocationListener(listener)

在这个方法中，listener是JVM TI实现的一个虚拟机提供的art::gc::AllocationListener回调，当虚拟机分配对象内存的时候会调用该回调，同时在该回调函数里也会调用我们之前设置的callback方法，这样事件和相关的数据就会透传到我们的Agent里，来实现完成事件的监听

　类似atrace和StrictMode，JVM TI的每个事件都需要在源码中埋点支持