07 December 2017

原文地址,https://docs.oracle.com/javase/8/docs/platform/jvmti/jvmti.html

目录

1 introduction

1.1 啥是JVMTI

JVMTI是用来开发和监控JVM所使用的程序接口,可以探查JVM内部状态,并控制JVM应用程序的执行。可实现的功能包括但不限于:调试、监控、线程分析、覆盖率分析工具等。

需要注意的是,并非所有的JVM实现都支持JVMTI。

JVMTI是双通道接口(two-way interface)。JVMTI的客户端,或称为代理(agent),可以监听感兴趣的事件。JVMTI提供了很多函数,以便来查询或控制应用程序。

JVMTI代理与目标JVM运行在同一个进程中,通过JVMTI进行通信,最大化控制能力,最小化通信成本。典型场景下,JVMTI代理会被实现的非常紧凑,其他的进程会与JVMTI代理进行通信,进而实现控制JVM应用程序的目标。

1.2 架构

在开发JVM应用程序工具的时候,可以直接通过JVMTI实现,也可以通过其他高级接口间接实现。Java Platform Debugger Architecture包含了JVMTI和其他高级的、进程外的调试器接口,很多时候,使用高级接口比JVMTI更合适。有关Java Platform Debugger Architecture的详细内容,参见这里

1.3 开发JVMTI代理

开发JVMTI代理时,可以使用任何支持C语言调用约定和C/C++定义的本地语言。

使用JVMTI时所涉及到的函数、事件、数据类型和常量都定义在文件jvmti.h中。开发的时候加上下面的语句即可

```c
#include <jvmti.h>
```

1.4 部署JVMTI代理

JVMTI代理的部署方式依具体的操作系统而定,典型场景下是将之编译为动态链接库。以Windows平台为例,JVMTI代理会被编译为一个.dll文件;在Solaris平台上,则将之编译为一个.so文件。

在JVM启动的时候通过命令行选项来指定JVMTI代理的名字,以此启动JVMTI代理。在某些JVM实现中,支持在[live][]阶段启动JVMTI代理。具体情况具体分析。

1.5 静态链接的JVMTI代理

从JVMTI 1.2.3版本起可用。

JVMTI代理可以与JVM以静态链接的方式相关联。代理库与JVM的关联方式取决于JVM的具体实现。当且仅当代理库L导出了名为Agent_OnLoad_L的函数时,代理库L才能与JVM做静态链接。

如果代理库同时导出名为Agent_OnLoad_LAgent_OnLoad的函数,则函数Agent_OnLoad会被忽略掉。若代理库L是静态链接的,则函数Agent_OnLoad_L会被调用,其传入的参数和期望的返回值与函数Agent_OnLoad相同。若代理库L被静态链接,则禁止再动态链接同名的动态库。

若静态链接库L导出了名为Agent_OnUnLoad_L的函数,则其调用时机与调用函数Agent_OnUnLoad相同。静态链接库不能被卸载,调用函数Agent_OnUnLoad_L来执行代理关闭任务。若静态库同时导出名为Agent_OnUnLoad_LAgent_OnUnLoad的函数,则函数Agent_OnUnLoad会被忽略掉

对于代理L,函数Agent_OnAttach_LAgent_OnAttach具有相同的参数和返回值。若代理L同时导出了函数Agent_OnAttach_LAgent_OnAttach,则函数Agent_OnAttach会被忽略。

1.6 JVMTI代理的命令行选项

下文所述的”命令行选项”是指通过Invocation API调用JVM_CreateJavaVM函数时,在参数JavaVMInitArgs中传入的选项。

下面的两个命令行选项可用于在JVM启动时加载运行JVMTI代理。

```
-agentlib:<agent-lib-name>=<options>
```

紧跟着-agentlib的是要加载的JVMTI代理的文件名,其搜索方式取决于当前的系统平台。典型场景下,<agent-lib-name>会被扩展为一个具体的文件名。<options>的内容会在启动代理的时候被传入。例如,如果命令行选项是-agentlib:foo=opt1,opt2,则在Windows平台上,会在环境变量PATH指定的路径中查找名为foo.dll的动态库;在Solaris平台上,会在环境变量LD_LIBRARY_PATH指定的路径中查找名为libfoo.so的动态库。如果代理时静态链接到可执行文件中的,则并不会执行载入操作。

```
-agentpath:<path-to-agent>=<options>
```

紧跟着-agentpath:的是要加载的JVMTI代理的路径,无需添加库的名字。<options>的内容会在启动代理的时候被传入。例如,若命令行选项是-agentpath:c:\myLibs\foo.dll=opt1,opt2,则JVM会尝试载入动态库c:\myLibs\foo.dll。如果代理时静态链接到可执行文件中的,则并不会执行载入操作。

对于动态链接的代理,会在启动的时候,调用函数Agent_OnLoad。对于静态链接的代理,会在启动的时候,调用函数Agent_OnLoad_<agent-lib-name>,其中<agent-lib-name>是代理的文件名,以-agentpath:c:\myLibs\foo.dll=opt1,opt2为例,系统会查找名为Agent_OnLoad_foo的函数。

JVM在会载入的JVMTI代理搜索JNI本地方法的实现来完成预定功能,例如字节码增强。

JVM在搜索目标方法时,会先搜索其他库,最后才搜索JVMTI代理库,若是JVMTI代理库希望能覆盖或拦截非代理库方法的本地实现,可以通过NativeMethodBind事件来实现。

这类切换功能只能做到这里,并不能修改JVM或JVMTI的状态。不能通过命令行选项来启用JVMTI或JVMTI的某些方面,只能变成实现JVMTI的功能。

1.7 启动JVMTI代理

JVM会调用启动函数来启动JVMTI代理。如果在OnLoad阶段启动,则会调用静态库的Agent_OnLoadAgent_OnLoad_L函数。如果是在live阶段,则会调用静态库的Agent_OnAttachAgent_OnAttach_L函数。每个JVMTI代理的启动函数,只会调用一次。

1.8 启动JVMTI代理(OnLoad阶段)

若JVMTI代理时在OnLoad阶段启动的,则其代理库必须导出具有如下原型的启动函数:

```c++
JNIEXPORT jint JNICALL Agent_OnLoad(JavaVM *vm, char *options, void *reserved)
```

对于静态链接的代理,则需要具有如下原型的启动函数:

```c++
JNIEXPORT jint JNICALL Agent_OnLoad_L(JavaVM *vm, char *options, void *reserved)
```

JVM会调用这个函数来启动JVMTI代理,调用时机会发生在JVM的初始化阶段,而且特别早:

  • 系统属性可能还没有设置好
  • JVM的完整功能仍旧可用(JVM的完整功能可能只有这个时候才是完整可用的)
  • 还没有执行任何字节码
  • 还没有载入任何类
  • 还没有创建任何对象

JVM在调用函数Agent_OnLoadAgent_OnLoad_<agent-lib-name>时,会将<options>作为第二个参数传入,例如,opt1,opt2会被传入到函数Agent_OnLoad*options参数中。参数options是使用自定义UTF-8编码的。若命令行选项中没有指定=<options>部分,则参数options是一个长度为0的空字符串。参数options的作用域只在函数Agent_OnLoadAgent_OnLoad_<agent-lib-name>内,若要超出这个范围,则需要开发者自行拷贝相关内容。OnLoad阶段是指调用函数Agent_OnLoad过程。由于在OnLoad阶段内,JVM还没有完成初始化,因此在函数Agent_OnLoad中可执行的操作是有限的。JVMTI代理可以安全的处理命令行选项并通过函数SetEventCallbacks设置事件回调。一旦接收到JVM初始化完成的事件(即触发了VMInit回调),则JVMTI代理可以完成其初始化。

基本原理:之所以要在JVM初始化完成之前启动JVMTI代理,是因为JVMTI代理在初始化过程中会设置期望的功能,而很多功能必须在JVM初始化之前进行设置。相比较来说,在JVMDI中,命令行选项-Xdebug提供了对功能的粗粒度控制,JVMPI通过各种黑科技提供了一个标识”JVMPI on”的开发,而并没有哪个命令行选项能够在平衡性能损耗和功能选择的前提下,提供更好细粒度控制。提前JVMTI代理的初始化,也便于控制其执行环境,可以修改文件系统和系统属性来支持其所需的功能。

函数Agent_OnLoadAgent_OnLoad_<agent-lib-name>的返回值用来指示相应的错误,非0值表示发生了错误,会终止JVM的运行。

1.9 启动JVMTI代理(Live阶段)

对于某些JVM实现来说,允许JVMTI在live阶段启动,具体机制取决于JVM的具体实现。例如,可能会涉及到某个系统平台的专属特性或某个专属的API,以此连接到正在运行的目标JVM,要求其启动目标JVMTI代理。

若某个JVMTI代理需要在live阶段启动,则需要导出具有如下原型的函数:

```c++
JNIEXPORT jint JNICALL Agent_OnAttach(JavaVM* vm, char *options, void *reserved)
```

若是静态链接的,则需要导出具有如下原型的函数:

```c++
JNIEXPORT jint JNICALL Agent_OnAttach_L(JavaVM* vm, char *options, void *reserved)
```

JVM在启动JVMTI代理时,会在连接到JVM的线程中调用该函数。参数vm当前JVM实例,参数options是提供给JVMTI代理的命令行选项,使用自定义UTF-8编码,若没有提供命令行选项,则传入一个长度为0的空字符串。参数options的作用域只在函数Agent_OnAttachAgent_OnAttach_L内,若要超出这个范围,则需要开发者自行拷贝相关内容。

注意,在live阶段,某些功能是不可用的。

函数Agent_OnAttachAgent_OnAttach_<agent-lib-name>会初始化JVMTI代理,发生错误时,会返回非0值。发生错误时,并不会终止JVM的运行。发生错误时,JVM会忽略相关错误,或者执行某些特殊操作,这取决于JVM的具体实现,例如可能会打印错误信息到标准错误,或者将之记录到系统日志中。

1.10 关闭JVMTI代理

JVMTI代理可以导出具有如下原型的关闭函数:

```c++
JNIEXPORT void JNICALL Agent_OnUnload(JavaVM *vm)
```

若是静态链接,则导出如下函数:

```c++
JNIEXPORT void JNICALL Agent_OnUnload_L(JavaVM *vm)
```

当JVMTI代理被卸载的时候,JVM会调用该函数。若某些平台的特殊机制触发了卸载机制,或由于JVM终止(无论是正常结束还是异常结束,包括启动失败)而导致JVMTI代理(事实上)将被卸载,则JVMTI代理会被卸载掉(除非JVMTI代理是静态链接的),并调用该函数。当然,非受控关闭是特殊情况。需要注意的是,该函数和JVM死亡事件的区别:发送JVM死亡事件时,JVM肯定已经完成初始化了,存在有效的JVMTI执行环境,并且可以接收VMDeath事件;而这些对于函数Agent_OnUnloadAgent_OnUnload_<agent-lib-name>都不是必要的,而且,该函数在其他一些场景下也会被调用。系统会先发送VMDeath事件,然后再调用该函数。该函数可用于执行一些清理工作。

1.11 JAVA_TOOL_OPTIONS

由于命令行并不总是能被访问或修改,因此JVM系统提供了变量JAVA_TOOL_OPTIONS,方面为JVMTI代理传输参数。

某些支持环境变量或其他命名字符串的平台,可能会支持变量JAVA_TOOL_OPTIONS,变量的内容可以包含空白符,包括空格,制表符,回车,换行,水平制表符和换页符,但必须是被引用起来才行,多个空白符会被认为是一个。引用方法如下:

  • 所有的字符都一对被单引号引用起来,这时变量的内容本身不能包含单引号,此时双引号无特殊意义
  • 所有的字符都一对被双引号引用起来,这时变量的内容本身不能包含双引号,此时单引号无特殊意义
  • 被引用的内容可以位于变量内容的任意部分
  • 被引用时,空白符无特殊意义,不再表示边界含义
  • 引用边界符(单引号或双引号)不是变量内容

Invocation API的函数JNI_CreateJavaVM会将变量内容添加到参数JavaVMInitArgs前面。当前平台处于安全考虑,可能会禁用这个特性,例如在Unix系统上,当实际用户ID或组ID与真实ID不同时,JVM的参考实现可能会禁用这个特性。该特性本意是用来支持工具的初始化,尤其是本地代理或Java代理的初始化。其他的工具可能也会使用到这个特性,因此变量不应该被覆盖掉,相反,应该通过命令行选项来将内容附加给变量。注意,变量是在Invocation API创建JVM时处理的,此时不会处理命令行选项。

1.11 执行环境

JVMTI规范支持同时处理多个JVMTI代理。每个代理,尤其专属的JVMTI执行环境,即他们之间的状态不会互相影响。JVMTI执行环境的状态包括:

  • 事件回调
  • 已启用的事件集合
  • 功能
  • 内存分配/释放的钩子

尽管JVMTI之间的状态是分离的,但他们探查和修改的JVM状态是共享的,同时执行JVMTI代理的本地执行环境也是共享的。因此,某个JVMTI的误操作可能会导致其他JVMTI操作失败,而JVMTI的实现并不能防止这种负面影响的发生,如何从技术上尽可能减小这种事情的发生已经超出了本文的讨论范畴,此处不再赘述。

调用JVMTI相关函数创建代理时,将JVMTI的版本作为作为参数传入,系统会创建一个JVMTI执行环境。更多有关创建和使用JVMTI执行环境的详细内容参见JVMTI函数。典型场景下,JVMTI执行环境是在函数Agent_OnLoad中调用函数GetEnv所得。

1.12 字节码增强

这个接口并不包含对性能分析的支持,例如在一些例子中,会包含对象分配事件、方法进入和退出事件。相反,该接口提供了对字节码增强的支持,即修改JVM字节码指令的能力。典型场景下,这种修改会在方法中增加一些事件,例如在方法的开始处,添加对函数MyProfiler.methodEntered()的调用。由于这些修改只是增加一些功能,因此并不会修改应用程序的状态和行为。新加入的代码是标准字节码,JVM可以全速运行,还可以对新加入的代码做运行时优化。如果新增加的代码并不涉及到切换字节码执行,则无需执行成本较高的状态转换,从而达到很高的性能。此外,该方法还提供了完整的代理控制,使字节码增强可以被限制到只对特殊的目标代码进行操作,例如用户代码的末尾。字节码增强可以运行完整的Java代码或调用本地代理,也可以只是做事件计数器。

可以通过以下3中方式添加字节码增强:

  • 静态增强: 在JVM载入class文件之前,先行完成字节码增强,例如创建一个专属目录,将增强过的class文件都放到这个目录下。这个方法太傻,而且代理通常也无法知道在要载入的原始文件是哪个。
  • 载入时增强:当JVM载入某个class文件时,class文件的原始字节码会被发给JVMTI代理,完成增强工作。在载入class文件时,会触发事件ClassFileLoadHook,这个机制保证了一定的效率,而且确保了只会增强一次。
  • 动态增强: 已经被载入的class文件(可能已经运行了)也是可以被修改的。当系统调用函数RetransformClasses时,会触发事件ClassFileLoadHook,从而进行动态增强。类可能会被修改多次,也可以返回其原始状态,在这个过程总,可以执行动态增强。

类修改功能是得字节码增强(事件ClassFileLoadHook和函数RetransformClasses)和热替换(函数RedefineClasses)得以实现。

对依赖关系的处理需要特别注意,尤其是在增强核心类的时候。例如,想要获取对象分配的事件通知,可以对类Object的构造函数进行增强。假设构造函数原本是个空函数,则可以将之修改为:

```java
public Object() {
    MyProfiler.allocationTracker(this);
}
```

单数,如果是通过事件ClassFileLoadHook来执行修改,则可能会影响到JVM的正常执行:

  1. 第一个创建的对象会调用构造函数,进而载入类MyProfiler
  2. 由于类MyProfiler还没有载入,因此会分配内存
  3. 造成无限循环,爆栈

修改方案是延迟对追踪方法的调用,例如,添加属性trackAllocations,然后在VMInit事件处理中将这个值赋值为true

```java
static boolean trackAllocations = false;

public Object() {
    if (trackAllocations) {
        MyProfiler.allocationTracker(this);
    }
}
```

函数SetNativeMethodPrefix使本地方法可以被包装方法增强。

1.13 自定义UTF-8编码

JVMTI使用自定义UTF-8编码,与JNI相同。自定义UTF-8编码与标准UTF-8编码的区别在于如何展示补充字符和空字符(null character)。具体内容参见JNI规范中对自定义UTF-8编码的说明

1.14 上下文

本文介绍了访问JVM中应用程序状态的接口,除非特别说明,相关技术名词是与Java平台而非本地平台相关的,例如:

  • 线程: 指Java编程语言中的线程
  • 栈帧: JVM中的栈帧
  • 类: Java编程语言中的类
  • 堆: JVM中的堆
  • 监视器: Java编程语言中的对象监视器

Sun,Sun Microsystems,Sun的logo,Java,JVM已经有Oracle及其子公司在美国和其他工作注册商标。

2 函数

2.1 访问函数

本地代码可以通过JVMTI提供的特性来访问JVMTI函数,与JNI类似,可以通过一个接口指针来访问JVMTI的函数。JVMTI的接口指针称为环境指针(environment pointer)

环境指针是指向执行环境的指针,其类型为jvmtiEnv*。执行环境包含了与当前JVMTI连接相关的额信息,其第一个值是指向函数表的指针,函数表是一个包含了JVMTI函数指针的数组,每个函数指针在函数表中按预定义的索引值排列。

若使用C语言开发,则使用双向链表访问JVMTI函数,环境指针作为调用JVMTI函数的第一个参数传入,例如:

```c
jvmtiEnv *jvmti;
...
jvmtiError err = (*jvmti)->GetLoadedClasses(jvmti, &class_count, &classes);
```

若使用C++开发,则只需要访问jvmtiEnv的成员函数即可,例如:

```c++
jvmtiEnv *jvmti;
...
jvmtiError err = jvmti->GetLoadedClasses(&class_count, &classes);
```

除非特别说明,本文中的示例均使用C语言开发。

可以通过函数GetEnv获取JVMTI执行环境:

```c
jvmtiEnv *jvmti;
...
(*jvm)->GetEnv(jvm, &jvmti, JVMTI_VERSION_1_0);
```

每次调用函数GetEnv都会创建一个新的JVMTI连接,即新的JVMTI执行环境。函数GetEnv的第三个参数,必须是有效的JVMTI版本。函数的返回值是JVMTI的执行环境,它的版本可能与参数传入的版本不同,但肯定是兼容目标版本的。若当前JVM中没有与兼容的版本,或当前系统之不支持JVMTI,则函数GetEnv返回JNI_EVERSION。在特定的上下文中,可能会添加其他的接口来创建JVMTI执行环境。创建的JVMTI环境,可以通过函数DisposeEnvironment来释放,这点与JNI不同,JNITI的执行环境可以动态创建,并且跨线程使用。

2.2 函数返回值

JVMTI函数总是会返回结构体jvmtiError,其中会包含相应的错误码。某些函数可能会通过调用函数提供的出参返回一些额外的信息。在某些场景下,JVMTI函数会分配内存,需要调用者显式释放,在这些JVMTI的函数说明中会加以强调。返回值为空列表,空数组,空序列等时,会返回NULL

若执行JVMTI函数发生了错误,即返回了非JVMTI_ERROR_NONE的值,则参数指针所指向的内存值是未定义的,不会分配内存,也不会创建全局引用。如果是由于无效入参引起的错误,则不会执行任何操作。

2.3 管理JNI对象引用

JVMTI通过JNI引用(jobjectjclass)及其衍生类(jthreadjthreadGroup)来定位对象。传给JVMTI函数的引用,可以使全局引用或局部引用,但必须是强引用。所有JVMTI函数返回的都是局部引用,这些局部引用是在调用JVMTI函数过程中创建的。作为一种资源,局部引用必须被正确管理,参见JNI文档。当线程从本地代码返回后,所有的局部引用都会被释放。注意,某些线程,包括JVMTI代理线程,永远不会从本地代码中返回。JVM的实现机制保证了,线程可以创建16个局部引用,而且无需显式管理他们的生命周期。对于某些线程来说,在从本地代码返回前,需要执行有限数量的JVMTI函数调用,例如处理指定事件的线程,可能无需显式管理局部引用;但对于需要长时间运行的线程来说,必须通过JNI函数来显式管理局部引用的生命周期,例如调用JNI函数PushLocalFramePopLocalFrame。为了在从本地代码返回后,还能保留某些局部引用,则需要将它们转换为全局引用。需要注意的是,这些规则不适用于jmethodIDjfieldID,因为他们不是jobject对象。

2.4 预先获取状态

除非JVMTI函数特别说明”JVMTI代理必须将线程或JVM置为特殊状态,例如挂起”,否则JVMTI实现在执行函数调用的时候,会负责将JVM状态置为安全、一致的状态。

2.5 异常与函数

JVMTI函数永远不会抛出异常,通过返回值表示执行状态。在调用JVMTI函数时,已存在的异常会被保留。参见JNI中对异常的处理

2.6 函数表

2.6.1 内存管理

内存管理的函数包括:

这两个函数JVMTI代理可以通过JVMTI分配/释放内存,需要注意的是,JVMTI的管理机制与其他内存管理库的机制不兼容。

2.6.1.1 Allocate

```c
jvmtiError Allocate(jvmtiEnv* env, jlong size, unsigned char** mem_ptr)
```

函数Allocate通过JVMTI的内存分配器分配一块内存区域,通过该函数分配的内存,需要通过函数Deallocate释放掉。

  • 调用阶段: 可能在任何阶段调用
  • 回调点: 该函数可能会在堆处理函数的回调函数中被调用,或者在事件GarbageCollectionStart GarbageCollectionFinishObjectFree的事件处理函数中被调用
  • 索引位置: 46
  • Since: 1.0
  • 功能: 必要
  • 参数:
    • size: 类型为jlong,表示要分配的字节数,使用类型jlong是为了与JVMDI相兼容
    • mem_ptr:
      • 类型为unsigned char**,出参。若参数size为0,则mem_ptr的值为NULL
      • 调用者传入指向unsigned char*的指针,若分配成功,则会将新分配的地址放到该指针指向的位置
      • 新分配的内存区域,需要通过函数Deallocate释放掉
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_OUT_OF_MEMORY: 内存不足
    • JVMTI_ERROR_ILLEGAL_ARGUMENT: 参数size小于0
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER : 参数mem_ptrNULL

2.6.1.2 Deallocate

```c
jvmtiError Deallocate(jvmtiEnv* env, unsigned char* mem)
```

该函数通过JVMTI的内存分配器释放由参数mem指向的内存区域,特别的,应该专用于由JVMTI函数分配的内存区域。分配的内存都应该被释放掉,避免内存泄漏。

  • 调用阶段: 可能在任何阶段调用
  • 回调安全: 该函数可能会在堆处理函数的回调函数中被调用,或者在事件GarbageCollectionStart GarbageCollectionFinishObjectFree的事件处理函数中被调用
  • 索引位置: 47
  • Since: 1.0
  • 功能: 必选
  • 参数:
    • mem_ptr:
      • 类型为unsigned char**,指向待释放的内存区域。
      • 调用者传入类型为unsigned char的数组,数组元素会被忽略
      • 如果参数值为NULL,则啥也不做
  • 返回:
    • 通用错误码

2.6.2 线程

线程相关的函数包括:

2.6.2.1 GetThreadState

```c
jvmtiError GetThreadState(jvmtiEnv* env, jthread thread, jint* thread_state_ptr)
```

该函数用于获取当前线程状态。线程状态值的说明参见2.6.2节的说明。

JVMTI线程状态如下:

线程状态常量                                      常量值       描述
JVMTI_THREAD_STATE_ALIVE	                    0x0001	    线程存活着。0表示线程是新创建(还未启动)或已结束的。
JVMTI_THREAD_STATE_TERMINATED	                0x0002	    线程已经结束执行
JVMTI_THREAD_STATE_RUNNABLE	                    0x0004	    线程运行中
JVMTI_THREAD_STATE_BLOCKED_ON_MONITOR_ENTER	    0x0400	    线程正等待进入同步块,或者在调用函数"Object.wait()"后,等待重新进入同步块
JVMTI_THREAD_STATE_WAITING	                    0x0080	    线程正在等待
JVMTI_THREAD_STATE_WAITING_INDEFINITELY	        0x0010	    线程正在等待,且没有超时,例如调用了函数"Object.wait()"
JVMTI_THREAD_STATE_WAITING_WITH_TIMEOUT	        0x0020	    线程正在等待,且设置了超时,例如调用了函数"Object.wait(long)"
JVMTI_THREAD_STATE_IN_OBJECT_WAIT	            0x0100	    线程正在等待获取对象监视器,例如调用了函数"Object.wait"
JVMTI_THREAD_STATE_PARKED	                    0x0200	    线程已经被暂停,例如调用了函数"LockSupport.park","LockSupport.parkUtil"和"LockSupport.parkNanos"
JVMTI_THREAD_STATE_SUSPENDED	                0x100000	线程被挂起,例如调用了函数"java.lang.Thread.suspend()",或者JVMTI函数"SuspendThread"。若该状态位被设置,则状态值的其他位表示了线程在被挂起前的状态。
JVMTI_THREAD_STATE_INTERRUPTED	                0x200000    线程已经被中断Thread has been interrupted.
JVMTI_THREAD_STATE_IN_NATIVE	                0x400000	线程正在执行本地代码。需要注意的,JVM在执行JIT编译后的Java代码或JVM本身的代码时,并不会设置该标志位。JNI和JVMTI可能会作为JVM本身代码实现。
JVMTI_THREAD_STATE_VENDOR_1	                    0x10000000	由JVM厂商定义。
JVMTI_THREAD_STATE_VENDOR_2	                    0x20000000	由JVM厂商定义。
JVMTI_THREAD_STATE_VENDOR_3	                    0x40000000	由JVM厂商定义。

JVMTI线程状态与Java线程状态的对应关系:

常量                                         值                                                  描述
	                                        JVMTI_THREAD_STATE_TERMINATED | 
                                            JVMTI_THREAD_STATE_ALIVE | 
                                            JVMTI_THREAD_STATE_RUNNABLE | 
JVMTI_JAVA_LANG_THREAD_STATE_MASK           JVMTI_THREAD_STATE_BLOCKED_ON_MONITOR_ENTER |       Mask the state with this before comparison
                                            JVMTI_THREAD_STATE_WAITING | 
                                            JVMTI_THREAD_STATE_WAITING_INDEFINITELY | 
                                            JVMTI_THREAD_STATE_WAITING_WITH_TIMEOUT	

JVMTI_JAVA_LANG_THREAD_STATE_NEW	        0	                                                java.lang.Thread.State.NEW

JVMTI_JAVA_LANG_THREAD_STATE_TERMINATED	    JVMTI_THREAD_STATE_TERMINATED	                    java.lang.Thread.State.TERMINATED

JVMTI_JAVA_LANG_THREAD_STATE_RUNNABLE	    JVMTI_THREAD_STATE_ALIVE |                          java.lang.Thread.State.RUNNABLE
                                            JVMTI_THREAD_STATE_RUNNABLE	

JVMTI_JAVA_LANG_THREAD_STATE_BLOCKED	    JVMTI_THREAD_STATE_ALIVE | 
                                            JVMTI_THREAD_STATE_BLOCKED_ON_MONITOR_ENTER	        java.lang.Thread.State.BLOCKED

                                    	    JVMTI_THREAD_STATE_ALIVE | 
JVMTI_JAVA_LANG_THREAD_STATE_WAITING        JVMTI_THREAD_STATE_WAITING |                        java.lang.Thread.State.WAITING
                                            JVMTI_THREAD_STATE_WAITING_INDEFINITELY	

                                        	JVMTI_THREAD_STATE_ALIVE | 
JVMTI_JAVA_LANG_THREAD_STATE_TIMED_WAITING  JVMTI_THREAD_STATE_WAITING |                        java.lang.Thread.State.TIMED_WAITING
                                            JVMTI_THREAD_STATE_WAITING_WITH_TIMEOUT	

线程状态的设计考虑了将来对规范的扩展,因此不应该将状态值作为标量使用。大多数的查询,都应该测试状态值的某个标志位是否被设置。本文中没有定义的标志位是为将来预留的。遵守规范的JVM实现必须将预留的标志位设置为0。JVMTI代理应该忽略这些预留的标志位,不能假设他们肯定就是0

示例:

  • 阻塞在synchromized语句的线程的状态为:

      JVMTI_THREAD_STATE_ALIVE + JVMTI_THREAD_STATE_BLOCKED_ON_MONITOR_ENTER
    
  • 还未启动的线程的状态为:

      0
    
  • 调用了函数object.wait(3000)的线程状态为:

      JVMTI_THREAD_STATE_ALIVE + JVMTI_THREAD_STATE_WAITING + JVMTI_THREAD_STATE_WAITING_WITH_TIMEOUT + JVMTI_THREAD_STATE_MONITOR_WAITING
    
  • 运行过程中被挂起的线程状态为:

      JVMTI_THREAD_STATE_ALIVE + JVMTI_THREAD_STATE_RUNNABLE + JVMTI_THREAD_STATE_SUSPENDED
    

大多数场景下,程序应该针对指定的标志位进行测试。例如:

  • 线程是否正在休眠:

      ```c
      jint state;
      jvmtiError err;
    
      err = (*jvmti)->GetThreadState(jvmti, thread, &state);
      if (err == JVMTI_ERROR_NONE) {
      if (state & JVMTI_THREAD_STATE_SLEEPING) {  ...
      ```
    
  • 线程是否正在等待(Object.wait,暂停或休眠):

      ```c
      if (state & JVMTI_THREAD_STATE_WAITING) {  ...
      ```
    
  • 线程是否还未启动:

      ```c
      if ((state & (JVMTI_THREAD_STATE_ALIVE | JVMTI_THREAD_STATE_TERMINATED)) == 0)  {  ...
      ```
    
  • 判断线程是调用了object.wait()还是object.wait(long):

      ```c
      if (state & JVMTI_THREAD_STATE_IN_OBJECT_WAIT)  {  
          if (state & JVMTI_THREAD_STATE_WAITING_WITH_TIMEOUT)  {
              printf("in Object.wait(long timeout)\n");
          } else {
              printf("in Object.wait()\n");
          }
      }
      ```
    

函数java.lang.Thread.getState()返回的线程状态java.lang.Thread.State是函数GetThreadState返回值的子集。通过掩码做位运算,可以获取到对应的java.lang.Thread.State。下面的代码展示了如何根据函数GetThreadState的返回值获取对应的java.lang.Thread.State

```c
err = (*jvmti)->GetThreadState(jvmti, thread, &state);
abortOnError(err);
    switch (state & JVMTI_JAVA_LANG_THREAD_STATE_MASK) {
    case JVMTI_JAVA_LANG_THREAD_STATE_NEW:
        return "NEW";
    case JVMTI_JAVA_LANG_THREAD_STATE_TERMINATED:
        return "TERMINATED";
    case JVMTI_JAVA_LANG_THREAD_STATE_RUNNABLE:
        return "RUNNABLE";
    case JVMTI_JAVA_LANG_THREAD_STATE_BLOCKED:
        return "BLOCKED";
    case JVMTI_JAVA_LANG_THREAD_STATE_WAITING:
        return "WAITING";
    case JVMTI_JAVA_LANG_THREAD_STATE_TIMED_WAITING:
        return "TIMED_WAITING";
    }
```
  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 17
  • Since: 1.0
  • 功能: 必选
  • 参数:
    • thread: 类型为jthread,待处理的线程对象,若为NULL,则表示要处理当前线程
    • thread_state_ptr:
      • 类型为jint*,出参
      • 调用者传入指向jint的指针,函数返回时,会将线程状态的值放到该指针指向的内存
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_INVALID_THREAD: 参数thread指向的并不是线程对象
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数thread_state_ptrNULL

2.6.2.2 GetCurrentThread

```c
jvmtiError GetCurrentThread(jvmtiEnv* env, jthread* thread_ptr)
```

该函数用于获取当前线程对象,这里获取的在Java代码中调用该函数时所在的线程。

注意,大部分接收线程对象作为参数JVMTI函数,在接收到NULL时,都会以当前线程作为目标。

  • 调用阶段: 只可能在startlive阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 18
  • Since: 1.1
  • 功能: 必选
  • 参数:
    • thread_ptr:
      • 类型为jthread*,出参,用于获取线程对象。
      • 调用者传入指向jthread的指针,函数返回的时候,会填入获取到的线程对象。
      • 获取到的线程对象是一个JNI局部引用,必须管理起来
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数thread_ptrNULL

2.6.2.3 GetAllThreads

```c
jvmtiError GetAllThreads(jvmtiEnv* env, jint* threads_count_ptr, jthread** threads_ptr)
```

该函数用于获取所有存活的线程,注意,这里所说的是Java的线程,即所有连接到JVM的线程。若函数java.lang.Thread.isAlive()返回true,表示该线程是存活的,即线程已经启动了,但还没有死。线程的全部范围由JVMTIz还行环境的上下文决定,典型情况下,就是所连接到JVM的线程。注意,这其中是包含JVMTI代理线程的。有参见RunAgentThread的说明。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 4
  • Since: 1.0
  • 功能: 必选
  • 参数:
    • threads_count_ptr:
      • 类型为jint*,出参
      • 调用者传入指向jint指针,函数返回的时候,会填入获取到的线程的个数
    • threads_ptr:
      • 类型为jthread**,出参,表示获取到的线程数组。
      • 调用者传入指向jthread*指针,函数返回的时候,会创建一个长度为threads_count_ptr的数组,将来需要调用函数Deallocate加以释放。
      • 获取到的线程对象是JNI局部引用,必须加以管理
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数threads_count_ptrNULL
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数threads_ptrNULL

2.6.2.4 SuspendThread

```c
jvmtiError SuspendThread(jvmtiEnv* env, jthread thread)
```

暂定目标线程。如果指定了目标线程,则会阻塞当前函数,直到其他线程对目标线程调用了函数ResumeThread。如果要暂停的是当前线程,则该函数啥也不干,返回错误

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 5
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_suspend: 是否能暂停/恢复线程
  • 参数:
    • thread: 类型为jthread,要暂停的目标线程,若为NULL,则表示当前线程
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_suspend,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_THREAD_SUSPENDED: 线程已经被暂停
    • JVMTI_ERROR_INVALID_THREAD: 参数thread不是一个线程对象
    • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_ALIVE: 线程不是存活状态,可能还未启动或已经死亡

2.6.2.5 SuspendThreadList

```c
jvmtiError SuspendThreadList(jvmtiEnv* env, jint request_count, const jthread* request_list, jvmtiError* results)
```

该函数用于暂停指定的线程集合,暂停之后,可以通过函数ResumeThreadListResumeThread恢复运行。如果调用线程也在指定的线程集合中,则该函数不会返回,直到其他线程恢复调用线程的运行。若在暂停线程时遇到错误,会在出参中放置错误信息,而不是函数返回值,此时已经被暂停的线程不会改变状态。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 92
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_suspend: 是否能暂停/恢复线程
  • 参数:
    • request_count: 类型为jint,要暂停的线程的数目
    • request_list:
      • 类型为const jthread*,待暂停的线程的数组
      • 调用者传入一个数组,数组元素的类型为jthread,数组元素的个数为request_count
    • results:
      • 类型为jvmtiError*,出参
      • 调用者要传入一个长度为request_count的数组,函数返回时,会放入暂停线程时的错误码,若线程被正确暂停,则放入JVMTI_ERROR_NONE,其他错误信息参见函数SuspendThread的说明
      • 调用者传入的数组必须能够存放足够数量的jvmtiError对象。函数返回时,会忽略传入时的值,并设置操作结果
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_suspend,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_ILLEGAL_ARGUMENT: 参数request_count小于0
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数request_listNULL
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数resultsNULL

2.6.2.6 ResumeThread

```c
jvmtiError ResumeThread(jvmtiEnv* env, jthread thread)
```

恢复已暂停线程的运行。通过JVMTI的暂停函数(SuspendThread)或java.lang.Thread.suspend()暂停的线程可以被恢复运行,对其他的线程无效。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 6
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_suspend: 是否能暂停/恢复线程
  • 参数:
    • thread: 类型为jthread,要恢复运行的线程
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_suspend,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_SUSPENDED: 目标线程没有被暂停
    • JVMTI_ERROR_INVALID_TYPESTATE: 线程状态已经被改变,状态不一致
    • JVMTI_ERROR_INVALID_THREAD: 参数thread不是线程对象
    • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_ALIVE: 目标线程不是存活状态,即未启动或已死亡

2.6.2.7 ResumeThreadList

```c
jvmtiError ResumeThreadList(jvmtiEnv* env, jint request_count, const jthread* request_list, jvmtiError* results)
```

恢复目标数组中的线程。通过JVMTI的暂停函数(SuspendThread)或java.lang.Thread.suspend()暂停的线程可以被恢复运行,对其他的线程无效。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 93
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_suspend: 是否能暂停/恢复线程
  • 参数:
    • request_count: 类型为jint,要恢复的线程的数量
    • request_list:
      • 类型为const jthread*,要恢复的线程数组
      • 调用者需要传入一个jthread类型的数组,数组长度为request_count
    • results:
      • 类型为jvmtiError*,出参
      • 调用者传入一个jvmtiError类型的数组,长度为request_count,函数返回时,会填入恢复线程运行的操作结果。若操作成功,填入JVMTI_ERROR_NONE,否则填入具体的错误码,参见函数ResumeThread
      • 调用者传入的数组必须能够存放足够数量的jvmtiError对象。函数返回时,会忽略传入时的值,并设置操作结果
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_suspend,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_ILLEGAL_ARGUMENT: 参数request_count小于0
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER : 参数request_listNULL
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER : 参数resultsNULL

2.6.2.8 StopThread

```c
jvmtiError StopThread(jvmtiEnv* env, jthread thread, jobject exception)
```

该函数用于给目标线程发送异步异常,类似于调用方法java.lang.Thread.stop。正常情况下,该函数用于以ThreadDeath异常杀死目标线程。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 93
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_signal_thread: 是否能中断/终止线程
  • 参数:
    • thread: 类型为jthread,要终止的线程
    • exception: 类型为jobejct,异步异常对象
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_signal_thread,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_INVALID_THREAD: 参数thread不是线程对象
    • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_ALIVE : 目标线程不是存活状态,即未启动或已死亡
    • JVMTI_ERROR_INVALID_OBJECT: 参数exception不是对象

2.6.2.9 InterruptThread

```c
jvmtiError InterruptThread(jvmtiEnv* env, jthread thread)
```

该函数用于中断目标线程,类似于java.lang.Thread.interrupt

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 8
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_signal_thread: 是否能中断/终止线程
  • 参数:
    • thread: 类型为jthread,要中断的线程
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_signal_thread,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_INVALID_THREAD: 参数thread不是线程对象
    • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_ALIVE : 目标线程不是存活状态,即未启动或已死亡

2.6.2.10 GetThreadInfo

```c
jvmtiError GetThreadInfo(jvmtiEnv* env, jthread thread, jvmtiThreadInfo* info_ptr)
```

其中,结构体jvmtiThreadInfo定义如下:

```c
struct jvmtiThreadInfo {
    char* name;
    jint priority;
    jboolean is_daemon;
    jthreadGroup thread_group;
    jobject context_class_loader;
};
```

字段含义如下:

  • name: 以自定义UTF-8编码的线程名
  • priority: 线程优先级,常量值参见jvmtiThreadPriority
  • is_daemon: 目标线程是否是守护线程
  • thread_group: 目标线程所属的线程组,如果线程已死,该属性值为NULL
  • context_class_loader: 与目标线程相关联的上下文类载入器

该函数用于获取目标线程的相关信息。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 9
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • thread: 类型为jthread,目标线程,若为NULL,则表示当前线程
    • info_ptr:
      • 类型为jvmtiThreadInfo*
      • 出参,函数返回时,会填入线程信息。
      • JDK1.1的实现中无法识别字段context_class_loader,因此其值为NULL
      • 调用者需要传入指向结构体jvmtiThreadInfo的指针,函数返回的时候,会向其中赋值。
        • 字段name是一个数组,需要调用Deallocate来释放
        • 字段thread_group是一个局部引用,必须管理起来
        • 字段context_class_loader是一个局部引用,必须管理起来
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_signal_thread,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_INVALID_THREAD: 参数thread不是线程对象
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER : 参数info_strNULL

2.6.2.11 GetOwnedMonitorInfo

```c
jvmtiError GetOwnedMonitorInfo(jvmtiEnv* env, jthread thread, jint* owned_monitor_count_ptr, jobject** owned_monitors_ptr)
```

该函数用于获取目标线程所持有的监视器信息。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 10
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_get_owned_monitor_info: 是否能获取监视器的属主信息
  • 参数:
    • thread: 类型为jthread,目标线程,若为NULL,则表示当前线程
    • owned_monitor_count_ptr:
      • 类型为jint*,出参,函数返回时,会填入监视器的数量
    • owned_monitors_ptr:
      • 类型为jobejct**,出参,函数返回时,会填入监视器对象
      • 调用者传入指向jobject*的指针,函数返回时,会创建长度为*owned_monitor_count_ptr的数组对象,后续需要调用函数Deallocate函数来释放
      • 数组中的对象是局部引用,必须管理起来
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_get_owned_monitor_info,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_INVALID_THREAD: 参数thread不是线程对象
    • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_ALIVE : 参数thread不是存活线程,可能未启动或已死亡
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数owned_monitor_count_ptrNULL
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数owned_monitors_ptrNULL

2.6.2.12 GetOwnedMonitorStackDepthInfo

```c
jvmtiError GetOwnedMonitorStackDepthInfo(jvmtiEnv* env, jthread thread, jint* monitor_info_count_ptr, jvmtiMonitorStackDepthInfo** monitor_info_ptr
```

其中,结构体jvmtiMonitorStackDepthInfo的定义如下:

```c
typedef struct {
    jobject monitor;
    jint stack_depth;
} jvmtiMonitorStackDepthInfo;
```

其中字段含义如下:

  • monitor: 监视器对象
  • stack_depth: 获取到监视器时栈帧的深度。若是当前函数,则深度为0。若JVM无法判断栈帧的深度,则置为-1,例如,通过JNI函数MonitorEnter获取到监视器。

该函数用于获取目标线程所持有的监视器信息,以及是在哪个栈帧获取的监视器。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 153
  • Since: 1.1
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_get_owned_monitor_stack_depth_info: 是否能获取到监视器和栈帧深度信息
  • 参数:
    • thread: 类型为jthread,目标线程,若为NULL,则表示当前线程
    • monitor_info_count_ptr:
      • 类型为jint*,出参,函数返回时,会填入监视器的数量
    • monitor_info_ptr:
      • 类型为jvmtiMonitorStackDepthInfo **,出参,函数返回时,会填入监视器对象和栈帧的深度
      • 调用者传入指向jvmtiMonitorStackDepthInfo*的指针,函数返回时,会创建长度为*monitor_info_count_ptr的数组对象,后续需要调用函数Deallocate函数来释放
      • 数组中的对象是局部引用,必须管理起来
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_get_owned_monitor_info,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_INVALID_THREAD: 参数thread不是线程对象
    • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_ALIVE : 参数thread不是存活线程,可能未启动或已死亡
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数monitor_info_count_ptrNULL
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数monitor_info_ptrNULL

2.6.2.13 GetCurrentContendedMonitor

```c
jvmtiError GetCurrentContendedMonitor(jvmtiEnv* env, jthread thread, jobject* monitor_ptr)
```

获取目标进程正在通过java.lang.Obejct.wait方法竞争的对象监视器。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 11
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_get_current_contended_monitor: 是否能获取到监视器和栈帧深度信息
  • 参数:
    • thread: 类型为jthread,目标线程,若为NULL,则表示当前线程
    • monitor_ptr:
      • 类型为jobject*,出参,函数返回时,会填入监视器获取到的监视器对象,若没有,则置为NULL
      • 调用者传入指向jobject对象的指针,函数返回的是一个JNI局部引用,必须管理起来
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_get_owned_monitor_info,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_INVALID_THREAD: 参数thread不是线程对象
    • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_ALIVE : 参数thread不是存活线程,可能未启动或已死亡
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数monitor_ptrNULL

2.6.2.14 RunAgentThread

```c
typedef void (JNICALL *jvmtiStartFunction)(jvmtiEnv* jvmti_env, JNIEnv* jni_env, void* arg);
```

该指针为JVMTI提供的回调机制,当使用函数RunAgentThread启动一个代理线程时,会调用该指针指向的函数。

```c
jvmtiError RunAgentThread(jvmtiEnv* env, jthread thread, jvmtiStartFunction proc, const void* arg, jint priority)
```

函数RunAgentThread用于以指定的本地函数,启动JVMTI代理线程。参数arg是会作为目标函数的参数传入,新创建的JVMTI代理线程可以用来处理与其他线程的交互,或者处理指定的事件,使用这种方式创建线程,无需载入java.lang.Thread的子类或是其他实现了接口java.lang.Runnable的类。新创建的JVMTI代理线程可以一直在本地代码中运行,但是该线程需要关联一个新创建的java.lang.Thread实例,这个实例可以用JNI函数来创建。

线程优先级常量jvmtiThreadPriority

常量                             值      描述
JVMTI_THREAD_MIN_PRIORITY	    1	    Minimum possible thread priority
JVMTI_THREAD_NORM_PRIORITY	    5	    Normal thread priority
JVMTI_THREAD_MAX_PRIORITY	    10	    Maximum possible thread priority

新创建的线程会作为守护线程启动,如果启用了事件ThreadStart的话,会发送事件ThreadStart

由于线程已经启动了,因此在该函数返回时,线程处于存活状态,除非线程在启动后立刻就死了。

该线程的线程组会被忽略,该线程不会被添加到线程组,而且在通过Java或JVMTI级别的接口查询线程组时,是查不到该线程的。

在Java编程语言中是看不到这个线程的,但可以在JVMTI中看到,例如可以通过函数GetAllThreadsGetAllStackTraces

在执行函数proc过程中,新创建的线程会被连接到JVM,参见JNI的相关文档

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 12
  • Since: 1.1
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • thread: 类型为jthread,要运行的线程对象
    • proc: 类型为jvmtiStartFunction,线程的启动函数
    • arg:
      • 类型为const void *,传给线程启动函数的参数
      • 调用者传入y一个指针,若为NULL,则会将NULL传给启动函数
    • priority: 类型为jint,线程优先级,函数java.lang.Thread.setPriority能接受的优先级和常量jvmtiThreadPriority的值都可以在这里设置
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_INVALID_PRIORITY: 线程优先级的值小于JVMTI_THREAD_MIN_PRIORITY或大于JVMTI_THREAD_MAX_PRIORITY
    • JVMTI_ERROR_INVALID_THREAD: 参数thread不是线程对象
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数procNULL

2.6.2.15 SetThreadLocalStorage

```c
jvmtiError SetThreadLocalStorage(jvmtiEnv* env, jthread thread, const void* data)
```

JVM中内部保存了执行环境和所属线程关联关系,并用一个指针指向它,指针的值就是线程局部存储(thread-local storage)。在调用该函数之前,指针的值为NULL,存储数据时,会分配相应的内存。存入的数据,可以通过函数GetThreadLocalStorage来获取。

  • 调用阶段: 只可能在startlive阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 103
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • thread: 类型为jthread,目标线程,若为NULL,则为当前线程
    • data: 类型为const void *,要存储的数据。调用者传入一个指针,若为NULL,则存入NULL
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_INVALID_THREAD: 参数thread不是线程对象
    • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_ALIVE : 参数thread不是存活线程,可能未启动或已死亡

2.6.2.16 GetThreadLocalStorage

```c
jvmtiError GetThreadLocalStorage(jvmtiEnv* env, jthread thread, void** data_ptr)
```

该函数用于获取使用函数SetThreadLocalStorage存入的数据。

  • 调用阶段: 只可能在startlive阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 102
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • thread: 类型为jthread,目标线程,若为NULL,则为当前线程
    • data_ptr: 类型为void**,出参,要获取的数据。若没有通过函数SetThreadLocalStorage设置值,则返回NULL
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_INVALID_THREAD: 参数thread不是线程对象
    • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_ALIVE : 参数thread不是存活线程,可能未启动或已死亡
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数data_ptrNULL

2.6.3 线程组

线程组相关函数包括:

2.6.3.1 GetTopThreadGroups

```c
jvmtiError GetTopThreadGroups(jvmtiEnv* env, jint* group_count_ptr, jthreadGroup** groups_ptr)
```

该函数用于获取JVM的顶层线程组。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 13
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • group_count_ptr:
      • 类型为jint*,出参,返回顶层线程组的数量
      • 调用者传入一个指向jint的指针
    • groups_ptr:
      • 类型为jthreadGroup**,出参,返回顶层线程组的数组
      • 调用者传入指向jthreadGroup*的指针,函数返回时,会创建长度为*group_count_ptr的数组,后续需要通过函数Deallocate来释放
      • 数组中是JNI局部引用,需要管理起来
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数group_count_ptrNULL
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数groups_ptrNULL

2.6.3.2 GetThreadGroupInfo

```c
jvmtiError GetThreadGroupInfo(jvmtiEnv* env, jthreadGroup group, jvmtiThreadGroupInfo* info_ptr)
```

该函数用于获取线程组相关的信息。

其中,结构体jvmtiThreadGroupInfo的定义如下:

```c
typedef struct {
    jthreadGroup parent;
    char* name;
    jint max_priority;
    jboolean is_daemon;
} jvmtiThreadGroupInfo;
```

属性含义如下:

field           type            desc
parent	        jthreadGroup	父线程组
name	        char*	        以自定义UTF-8编码的线程组的名字
max_priority	jint	        该线程组的最大优先级
is_daemon	    jboolean	    该线程组是否是守护线程组
  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 14
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • group: 类型为jthreadGroup,目标线程组
    • info_ptr:
      • 类型为jvmtiThreadGroupInfo*,出参,保存了线程组的相关信息
      • 调用者传入指向jvmtiThreadGroupInfo的指针
      • 属性jvmtiThreadGroupInfo.parent是一个JNI局部引用,必须管理起来
      • 属性jvmtiThreadGroupInfo.name是一个新分配的数组,使用函数Deallocate来释放
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_INVALID_THREAD_GROUP: 参数group为不是一个线程组对象
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数info_ptrNULL

2.6.3.3 GetThreadGroupChildren

```c
jvmtiError GetThreadGroupChildren(jvmtiEnv* env, jthreadGroup group, jint* thread_count_ptr, jthread** threads_ptr, jint* group_count_ptr, jthreadGroup** groups_ptr)
```

该函数用于获取目标线程组中所有的存活线程和子线程组。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 15
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • group: 类型为jthreadGroup,目标线程组
    • thread_count_ptr:
      • 类型为jint*,出参,标明目标线程组中存活的线程数量
      • 调用者传入指向jint的指针,在函数返回的时候,设置为存活的线程数量
    • threads_ptr:
      • 类型为jthread**,出参,返回目标线程组中的存活线程
      • 调用者传入指向jthread*的指针,函数会创建长度为*thread_count_ptr的数组,并将数组的地址赋值到threads_ptr,后续需要调用函数Deallocate来释放内存
      • 数组中是JNI局部引用,必须管理起来
    • group_count_ptr:
      • 类型为jint*,出参,标明存活的子线程组的数量
      • 调用者传入指向jint的指针,在函数返回的时候,设置为存活的子线程组的数量
    • groups_ptr:
      • 类型为jthreadGroup**,出参,返回目标线程组存活的子线程组
      • 调用者传入指向jthreadGroup*的指针,函数会创建长度为*group_count_ptr的数组,并将数组的地址赋值到groups_ptr,后续需要调用函数Deallocate来释放内存
      • 数组中是JNI局部引用,必须管理起来
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_INVALID_THREAD_GROUP: 参数group为不是一个线程组对象
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数thread_count_ptrNULL
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数threads_ptrNULL
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数group_count_ptrNULL
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数groups_ptrNULL

2.6.4 栈帧

栈帧相关函数包括:

这些函数可用于获取目标线程的栈信息,栈帧由深度值来引用,深度值为0表示为当前帧。

对栈帧的描述参见JVM规范2.6节。栈帧与方法调用相关(包括本地方法),但与平台和JVM的内部实现无关。

JVMTI实现可能会通过方法调用来载入线程,而这些函数所获取到的栈帧可能会被包含在栈中,即栈帧的深度可能会比方法main()run()大。但这种机制,必须在该JVMTI实现所有的JVMTI功能中保持一致。

栈帧数据结构的定义如下:

```c
typedef struct {
    jmethodID method;
    jlocation location;
} jvmtiFrameInfo;
```

其属性域含义如下:

  • method: 标明执行该栈帧的方法
  • location: 当前正在执行的执行的索引位置,若当前为本地方法,则该值为-1

栈数据结构的定义如下:

```c
typedef struct {
    jthread thread;
    jint state;
    jvmtiFrameInfo* frame_buffer;
    jint frame_count;
} jvmtiStackInfo;
```

其属性域含义如下:

  • thread: 出参,表示目标线程
  • state: 出现,线程状态,参见
  • frame_buffer: 出参,JVMTI代理创建数组,相应的函数会填入栈帧信息
  • frame_count: 出参,相应函数会填入栈帧的数量,值为min(max_frame_count, stackDepth)

2.6.4.1 GetStackTrace

```c
jvmtiError GetStackTrace(jvmtiEnv* env, jthread thread, jint start_depth, jint max_frame_count, jvmtiFrameInfo* frame_buffer, jint* count_ptr)
```

该函数用于获取目标线程的栈信息。若参数max_frame_count的值小于栈的深度,则只返回顶部数量为max_frame_count的栈帧,否则返回全部栈帧。参数frame_buffer保存了获取的栈帧信息,最近调用的函数放在数组的开始位置。

下面的例子展示了如何获取栈顶的5个栈帧:

```c
jvmtiFrameInfo frames[5];
jint count;
jvmtiError err;

err = (*jvmti)->GetStackTrace(jvmti, aThread, 0, 5, frames, &count);
if (err == JVMTI_ERROR_NONE && count >= 1) {
    char *methodName;
    err = (*jvmti)->GetMethodName(jvmti, frames[0].method, 
                        &methodName, NULL, NULL);
    if (err == JVMTI_ERROR_NONE) {
        printf("Executing method: %s", methodName);
    }
}
```

调用该函数时,无需挂起目标线程。

函数GetLineNumberTable可用于将指令的索引位置映射为源代码的行号。这个操作可以延迟执行。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 104
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • thread: 类型为jthread,目标线程组,若为NULL,则表示当前线程
    • start_depth:
      • 类型为jint,表示从指定的深度开始获取栈帧信息
      • 若值为非负数,则从当前帧开始计算深度。例如,若值为0,则从当前帧开始;若为1,则从当前帧的调用者开始;若为2,则从当前帧的调用者的调用者开始,以此类推
      • 若为负数,则从第一个函数调用开始计算,第一个栈帧的深度为stackDepth + start_depth,其中stackDepth为整个栈的深度。例如,若值为-1,则只会获取最后一个栈帧;若值为-2,则从最后一个栈帧的被调用函数开始。
    • max_frame_count: 类型为jint,表示要获取的栈帧数量的最大值
    • frame_buffer:
      • 类型为jvmtiFrameInfo *,出参,调用者创建一块内存区域,用于存储获取的栈帧信息
      • 调用者创建一个足够大的数组,可以放下数量为max_frame_countjvmtiFrameInfo。数组原本的内容会被忽略,在函数返回的时候,会设置出参count_ptr的值
    • count_ptr:
      • 类型为jint*,出参,标明获取到的栈帧的数量
      • 若参数start_depth为非负数,则该值为min(max_frame_count, stackDepth - start_depth)
      • 若参数start_depth为负数,则该值为min(max_frame_count, -start_depth)
      • 调用者传入一个指向jint的指针,函数返回时会设置该值
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_ILLEGAL_ARGUMENT: 参数start_depth为正数,且大于stackDepth;或者参数start_depth小于0,且小于-stackDepth
    • JVMTI_ERROR_INVALID_THREAD: 参数thread不是一个线程对象
    • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_ALIVE: 参数thread不是存活线程,可能未启动或已死亡
    • JVMTI_ERROR_ILLEGAL_ARGUMENT: 参数max_frame_count小于0
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数frame_bufferNULL
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数count_ptrNULL

2.6.4.2 GetAllStackTraces

```c
jvmtiError GetAllStackTraces(jvmtiEnv* env, jint max_frame_count, jvmtiStackInfo** stack_info_ptr, jint* thread_count_ptr)
```

该函数用于获取所有存活线程的栈信息(包括JVMTI代理线程)。若参数max_frame_count小于栈的深度,则只返回栈顶部的、数量为max_frame_count的栈帧信息;否则返回整个栈信息。参数frame_buffer保存了获取的栈帧信息,最近调用的函数放在数组的开始位置。

函数会同时收集所有存活线程的栈信息,即在收集信息时,线程状态和栈的信息不会发生变化。线程会被挂起。

示例如下:

```c
jvmtiStackInfo *stack_info;
jint thread_count;
int ti;
jvmtiError err;

err = (*jvmti)->GetAllStackTraces(jvmti, MAX_FRAMES, &stack_info, &thread_count); 
if (err != JVMTI_ERROR_NONE) {
    ...   
}
for (ti = 0; ti < thread_count; ++ti) {
    jvmtiStackInfo *infop = &stack_info[ti];
    jthread thread = infop->thread;
    jint state = infop->state;
    jvmtiFrameInfo *frames = infop->frame_buffer;
    int fi;

    myThreadAndStatePrinter(thread, state);
    for (fi = 0; fi < infop->frame_count; fi++) {
        myFramePrinter(frames[fi].method, frames[fi].location);
    }
}
/* this one Deallocate call frees all data allocated by GetAllStackTraces */
err = (*jvmti)->Deallocate(jvmti, stack_info); 
```
  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 100
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • max_frame_count: 类型为jint,表示要获取的栈帧数量的最大值
    • stack_info_ptr:
      • 类型为jvmtiStackInfo **,出参,函数返回时会填入线程的栈信息,数组元素的个数由参数thread_count_ptr指定
      • 调用者创建一个足够大的数组,可以放下数量为max_frame_countjvmtiFrameInfo。数组原本的内容会被忽略,在函数返回的时候,会设置出参count_ptr的值
      • 需要注意的是,函数在分配内存时,包含了jvmtiFrameInfo数组的部分,这部分区域的地址放在属性域jvmtiStackInfo.frame_buffer中,不能分别释放内存
      • 调用者传入指向jvmtiStackInfo*的指针,函数返回时,jvmtiStackInfo*会指向一个新分配的数组,后续需要使用函数Deallocate释放该数组。数组中的元素时JNI局部引用,必须管理起来
    • thread_count_ptr:
      • 类型为jint*,出参,标明线程的数量
      • 调用者传入一个指向jint的指针,函数返回时会设置该值
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_ILLEGAL_ARGUMENT: 参数max_frame_count小于0
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数stack_info_ptrNULL
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数thread_count_ptrNULL

2.6.4.3 GetThreadListStackTraces

```c
jvmtiError GetThreadListStackTraces(jvmtiEnv* env, jint thread_count, const jthread* thread_list, jint max_frame_count, jvmtiStackInfo** stack_info_ptr)
```

该函数用于获取指定线程的栈信息。若参数max_frame_count小于栈的深度,则只返回线程栈顶部的max_frame_count个栈帧;否则,会返回整个栈。参数stack_info_ptr保存了获取的栈帧信息,最近调用的函数放在数组的开始位置。

函数会同时收集目标线程的栈信息,即在收集信息时,线程状态和栈的信息不会发生变化。线程会被挂起。

若目标线程还没有启动或已经死亡,则会返回长度为0的栈帧,属性域jvmtiStackInfo.frame_count的值为0。开发者可以通过属性域jvmtiStackInfo.state来检查线程状态。

函数调用示例参见函数GetAllStackTraces的说明。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 101
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • thread_count: 类型为jint,表示目标线程的数量
    • thread_list:
      • 类型为const jthread*,表示目标线程数组
      • 调用者需要传入长度为thread_count的数组
    • max_frame_count: 类型为jint,表示要获取的调用栈的数量
    • stack_info_ptr:
      • 类型为jvmtiStackInfo **,出参,函数返回时会填入线程的栈信息,数组元素的个数由参数thread_count_ptr指定
      • 调用者创建一个足够大的数组,可以放下数量为max_frame_countjvmtiFrameInfo。数组原本的内容会被忽略,在函数返回的时候,会设置出参count_ptr的值
      • 需要注意的是,函数在分配内存时,包含了jvmtiFrameInfo数组的部分,这部分区域的地址放在属性域jvmtiStackInfo.frame_buffer中,不能分别释放内存
      • 调用者传入指向jvmtiStackInfo*的指针,函数返回时,jvmtiStackInfo*会指向一个新分配的数组,后续需要使用函数Deallocate释放该数组。数组中的元素时JNI局部引用,必须管理起来
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_INVALID_THREAD: 参数thread_list中的某个元素不是线程对象
    • JVMTI_ERROR_ILLEGAL_ARGUMENT: 参数thread_count小于0
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数thread_listNULL
    • JVMTI_ERROR_ILLEGAL_ARGUMENT: 参数max_frame_count小于0
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数stack_info_ptrNULL

2.6.4.4 GetFrameCount

```c
jvmtiError GetFrameCount(jvmtiEnv* env, jthread thread, jint* count_ptr)
```

该函数用于获取目标线程调用栈中当前的栈帧数量。

注意,线程中栈帧的数量随时都在变动。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 16
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • thread: 类型为jthread,目标线程,若为NULL,则表示当前线程
    • count_ptr: 类型为jint*,出参,函数返回时,会设置栈帧的数量。
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_INVALID_THREAD: 参数thread不是线程对象
    • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_ALIVE: 线程不是存活状态,可能还未启动或已经死亡
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数count_ptrNULL

2.6.4.5 PopFrame

```c
jvmtiError PopFrame(jvmtiEnv* env, jthread thread)
```

该函数用于弹出线程栈帧。弹出顶层栈帧后,会将程序回到前一个栈帧。当线程恢复运行后,线程的执行状态会被置为调用当前方法之前的状态。执行过程如下所示:

  • 当前栈帧会被弹出抛弃,前一个栈帧成为顶部栈帧
  • 恢复操作数栈,若不是以invokestatic指令调用的当前栈帧,则objectref也会添加到栈
  • 恢复JVM的指令寄存器,将之置为调用当前栈帧的调用指令

需要注意的是,弹出栈帧后,在被调函数中被修改的内容还会保持已经被修改的值;当继续执行的时候,会调用指令序列的第一个指令。

在调用函数PopFrame和恢复线程的过程中,线程栈的状态是未定义的。若要弹出多个栈帧,必须按下面3个步骤重复执行:

  • 以事件触发的方式暂停挂起线程(例如,步进、断点等)
  • 调用函数PopFrame
  • 恢复线程运行

在弹出栈帧后,调用被调函数而获取的锁(例如被调函数是synchronized)和在被调函数因进入同步块而获取到的锁,都会被释放掉。注意,这种自动释放锁的机制,并不适用与本地代码获取的锁或java.util.concurrent.locks中的锁。

执行该函数后,finally代码块不会执行。

对全局状态的修改不会恢复。

目标线程会被挂起,也就是说,目标线程不能是当前线程。

被调方法和调用方法必须是Java方法。

执行该函数不会触发JVMTI事件。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 80
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_pop_frame: 是否能弹出栈帧
  • 参数:
    • thread: 类型为jthread,目标线程
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_pop_frame,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_OPAQUE_FRAME: 调用方法或被调方法是本地方法,导致无法弹出栈帧
    • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_SUSPENDED: 目标线程无法挂起
    • JVMTI_ERROR_NO_MORE_FRAMES: 调用栈中栈帧数量少于2个
    • JVMTI_ERROR_INVALID_THREAD: 参数thread不是线程对象
    • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_ALIVE: 线程不是存活状态,可能还未启动或已经死亡

2.6.4.6 GetFrameLocation

```c
jvmtiError GetFrameLocation(jvmtiEnv* env, jthread thread, jint depth, jmethodID* method_ptr, jlocation* location_ptr)
```

对于Java代码的调用栈帧,返回当前指令的位置。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 80
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_pop_frame: 是否能获取监视器的属主信息
  • 参数:
    • thread: 类型为jthread,目标线程,若为NULL,则为当前线程
    • depth: 类型为jint,目标栈帧的深度
    • method_ptr:
      • 类型为jmethodID*,出参,指向当前指令位置的方法
      • 调用者传入指向jmethodID的指针,函数返回的时候,会设置该值
    • location_ptr:
      • 类型为jlocation*,出参,指向当前执行指令的索引位置。若当前方法为本地方法,则置为-1
      • 调用者传入指向jlocation的指针,函数返回的时候,会设置该值
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_INVALID_THREAD: 参数thread不是线程对象
    • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_ALIVE: 线程不是存活状态,可能还未启动或已经死亡
    • JVMTI_ERROR_ILLEGAL_ARGUMENT: 参数depth小于0
    • JVMTI_ERROR_NO_MORE_FRAMES: 参数depth所指定的位置没有栈帧
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数method_ptrNULL
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数location_ptrNULL

2.6.4.7 NotifyFramePop

```c
jvmtiError NotifyFramePop(jvmtiEnv* env, jthread thread, jint depth)
```

在将指定栈帧从调用栈中弹出后,会产生一个FramePop事件。有关事件FramePop的详细内容,参见这里。只有非Java方法能接收栈帧弹出事件的通知。

目标线程必须是当前线程,或者是被挂起的。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 80
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_generate_frame_pop_events: 是否能发送/接收FramePop事件
  • 参数:
    • thread: 类型为jthread,弹出栈帧的线程,若为NULL,则为当前线程
    • depth: 类型为jint,被弹出栈帧的深度
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_generate_frame_pop_events,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_OPAQUE_FRAME: 调用方法或被调方法是本地方法,导致无法弹出栈帧
    • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_SUSPENDED: 目标线程不是挂起状态,也不是当前线程
    • JVMTI_ERROR_INVALID_THREAD: 参数thread不是线程对象
    • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_ALIVE: 线程不是存活状态,可能还未启动或已经死亡
    • JVMTI_ERROR_ILLEGAL_ARGUMENT: 参数depth小于0
    • JVMTI_ERROR_NO_MORE_FRAMES: 参数depth所指定的位置没有栈帧

2.6.5 强制提前返回

强制提前返回相关的函数包括:

这一系列函数使JVMTI代理可以强制在方法执行的任意位置提前退出。被提前返回的方法称为被调用方法。对于目标线程来说,调用该函数的方法即为被调用方法。

调用该方法时,目标线程必须是挂起状态,或者是当前线程。强制返回的时机发生在Java代码恢复运行时。在调用该系列函数之后,线程恢复执行之前,调用栈的状态是未定义的。

执行该系列函数时,被调用方法不会再继续执行指令。特别的,finally代码块也不会执行。这可能会导致应用程序的不一致状态,需要特别注意。

在调用该系列函数后,调用被调函数时获取的锁(synchronized代码块)会被释放掉。注意,对于本地代码中的锁和java.util.concurrent.locks中的锁,并不会被释放掉。

在调用该系列函数后,会按正常的函数返回顺序,产生相应的事件,例如MethodExit

被调函数必须是非Java代码。调用该系列函数时,若线程只有一个栈帧,则线程恢复运行时会退出。

2.6.5.1 ForceEarlyReturnObject

```c
jvmtiError ForceEarlyReturnObject(jvmtiEnv* env, jthread thread, jobject value)
```

该函数用于从目标线程的当前方法中强制提前返回,当前方法的返回值是Object或其子类。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 88
  • Since: 1.1
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_force_early_return: 是否能从方法强制提前返回
  • 参数:
    • thread: 类型为jthread,目标线程,若为NULL,则为当前线程
    • value: 类型为jobject,从被调用方法的栈帧中返回的值,可以为NULL
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_force_early_return,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_OPAQUE_FRAME: 调用方法或被调方法是本地方法,或者JVM的实现无法提供此功能
    • JVMTI_ERROR_TYPE_MISMATCH: 被调用函数的返回值的类型不是ObjectObject的子类
    • JVMTI_ERROR_TYPE_MISMATCH: 参数value的实际类型与被调函数返回值的类型bu兼容
    • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_SUSPENDED: 目标线程不是挂起状态,也不是当前线程
    • JVMTI_ERROR_NO_MORE_FRAMES: 目标线程中已经没有栈帧了
    • JVMTI_ERROR_INVALID_THREAD: 参数thread不是线程对象
    • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_ALIVE: 线程不是存活状态,可能还未启动或已经死亡
    • JVMTI_ERROR_INVALID_OBJECT: 参数value不是一个对象

2.6.5.2 ForceEarlyReturnInt

```c
jvmtiError ForceEarlyReturnInt(jvmtiEnv* env, jthread thread, jint value)
```

该函数用于从目标线程的当前方法中强制提前返回,当前方法的返回值是int short charboolean

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 82
  • Since: 1.1
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_force_early_return: 是否能从方法强制提前返回
  • 参数:
    • thread: 类型为jthread,目标线程,若为NULL,则为当前线程
    • value: 类型为jint,从被调用方法的栈帧中返回的值,可以为NULL
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_force_early_return,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_OPAQUE_FRAME: 调用方法或被调方法是本地方法,或者JVM的实现无法提供此功能
    • JVMTI_ERROR_TYPE_MISMATCH: 被调用函数的返回值的类型不是int short charboolean
    • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_SUSPENDED: 目标线程不是挂起状态,也不是当前线程
    • JVMTI_ERROR_NO_MORE_FRAMES: 目标线程中已经没有栈帧了
    • JVMTI_ERROR_INVALID_THREAD: 参数thread不是线程对象
    • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_ALIVE: 线程不是存活状态,可能还未启动或已经死亡

2.6.5.3 ForceEarlyReturnLong

```c
jvmtiError ForceEarlyReturnLong(jvmtiEnv* env, jthread thread, jlong value)
``` 该函数用于从目标线程的当前方法中强制提前返回,当前方法的返回值是`long`
  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 83
  • Since: 1.1
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_force_early_return: 是否能从方法强制提前返回
  • 参数:
    • thread: 类型为jthread,目标线程,若为NULL,则为当前线程
    • value: 类型为jlong,从被调用方法的栈帧中返回的值,可以为NULL
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_force_early_return,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_OPAQUE_FRAME: 调用方法或被调方法是本地方法,或者JVM的实现无法提供此功能
    • JVMTI_ERROR_TYPE_MISMATCH: 被调用函数的返回值的类型不是long
    • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_SUSPENDED: 目标线程不是挂起状态,也不是当前线程
    • JVMTI_ERROR_NO_MORE_FRAMES: 目标线程中已经没有栈帧了
    • JVMTI_ERROR_INVALID_THREAD: 参数thread不是线程对象
    • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_ALIVE: 线程不是存活状态,可能还未启动或已经死亡

2.6.5.4 ForceEarlyReturnFloat

```c
jvmtiError ForceEarlyReturnFloat(jvmtiEnv* env, jthread thread, jfloat value)
```

该函数用于从目标线程的当前方法中强制提前返回,当前方法的返回值是float

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 84
  • Since: 1.1
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_force_early_return: 是否能从方法强制提前返回
  • 参数:
    • thread: 类型为jthread,目标线程,若为NULL,则为当前线程
    • value: 类型为jfloat,从被调用方法的栈帧中返回的值,可以为NULL
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_force_early_return,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_OPAQUE_FRAME: 调用方法或被调方法是本地方法,或者JVM的实现无法提供此功能
    • JVMTI_ERROR_TYPE_MISMATCH: 被调用函数的返回值的类型不是float
    • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_SUSPENDED: 目标线程不是挂起状态,也不是当前线程
    • JVMTI_ERROR_NO_MORE_FRAMES: 目标线程中已经没有栈帧了
    • JVMTI_ERROR_INVALID_THREAD: 参数thread不是线程对象
    • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_ALIVE: 线程不是存活状态,可能还未启动或已经死亡

2.6.5.5 ForceEarlyReturnDouble

```c
jvmtiError ForceEarlyReturnDouble(jvmtiEnv* env, jthread thread, jdouble value)
```

该函数用于从目标线程的当前方法中强制提前返回,当前方法的返回值是double

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 85
  • Since: 1.1
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_force_early_return: 是否能从方法强制提前返回
  • 参数:
    • thread: 类型为jthread,目标线程,若为NULL,则为当前线程
    • value: 类型为jdouble,从被调用方法的栈帧中返回的值,可以为NULL
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_force_early_return,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_OPAQUE_FRAME: 调用方法或被调方法是本地方法,或者JVM的实现无法提供此功能
    • JVMTI_ERROR_TYPE_MISMATCH: 被调用函数的返回值的类型不是double
    • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_SUSPENDED: 目标线程不是挂起状态,也不是当前线程
    • JVMTI_ERROR_NO_MORE_FRAMES: 目标线程中已经没有栈帧了
    • JVMTI_ERROR_INVALID_THREAD: 参数thread不是线程对象
    • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_ALIVE: 线程不是存活状态,可能还未启动或已经死亡

2.6.5.6 ForceEarlyReturnVoid

```c
jvmtiError ForceEarlyReturnVoid(jvmtiEnv* env, jthread thread)
```

该函数用于从目标线程的当前方法中强制提前返回,当前方法的不能有返回值。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 86
  • Since: 1.1
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_force_early_return: 是否能从方法强制提前返回
  • 参数:
    • thread: 类型为jthread,目标线程,若为NULL,则为当前线程
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_force_early_return,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_OPAQUE_FRAME: 调用方法或被调方法是本地方法,或者JVM的实现无法提供此功能
    • JVMTI_ERROR_TYPE_MISMATCH: 被调用函数的有返回值
    • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_SUSPENDED: 目标线程不是挂起状态,也不是当前线程
    • JVMTI_ERROR_NO_MORE_FRAMES: 目标线程中已经没有栈帧了
    • JVMTI_ERROR_INVALID_THREAD: 参数thread不是线程对象
    • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_ALIVE: 线程不是存活状态,可能还未启动或已经死亡

2.6.6 堆

堆处理相关的函数包括:

堆处理相关的函数类型包括:

  • [2.6.6.1 jvmtiHeapIterationCallback]
  • [2.6.6.2 jvmtiHeapReferenceCallback]
  • [2.6.6.3 jvmtiPrimitiveFieldCallback]
  • [2.6.6.4 jvmtiArrayPrimitiveValueCallback]
  • [2.6.6.5 jvmtiStringPrimitiveValueCallback]
  • [2.6.6.6 jvmtiReservedCallback]

堆的类型包括:

  • [jvmtiHeapReferenceKind] - Heap Reference Enumeration
  • [jvmtiPrimitiveType] - Primitive Type Enumeration
  • [jvmtiHeapReferenceInfoField] - Reference information structure for Field references
  • [jvmtiHeapReferenceInfoArray] - Reference information structure for Array references
  • [jvmtiHeapReferenceInfoConstantPool] - Reference information structure for Constant Pool references
  • [jvmtiHeapReferenceInfoStackLocal] - Reference information structure for Local Variable references
  • [jvmtiHeapReferenceInfoJniLocal] - Reference information structure for JNI local references
  • [jvmtiHeapReferenceInfoReserved] - Reference information structure for Other references
  • [jvmtiHeapReferenceInfo] - Reference information structure
  • [jvmtiHeapCallbacks] - Heap callback function structure

相关常量包括:

  • [Heap Filter Flags]
  • [Heap Visit Control Flags]

这一系列函数用于分析堆,查看堆中对象,以及给对象打标签。

对象标签是与堆中对象相关联的值,在JVMTI代理中可以通过函数SetTag或回调函数jvmtiHeapIterationCallback来设置。

对象标签是与执行环境相关联的,因此,在一个执行环境设置的标签,在其他执行环境中是不可见的。

标签的值是jlong类型的,可用于标记一个对象或存储一个指向更复杂信息的指针。在没有被打标签的对象中,标签的值为0,因此将该值设置为0,即可将对象的标签解除。

JVMTI代理可以使用堆相关的函数来遍历堆,按照对象引用递归的访问所有对象,获取相关信息。

使用回调函数时,需要遵守以下规则:

  • 回调函数中禁止使用JNI函数
  • 除非特别说明,回调函数中禁止使用JVMTI函数,例如原始监视器、内存管理和线程局部存储函数

某些JVM实现,可能会使用内部线程来调用回调函数,也可能会使用调用迭代函数的线程来调用回调函数。堆的回调时单线程运行的,一次只会调用一个回调函数。

可以使用过滤标记(Heap Filter Flags)来控制过滤条件:

                Heap Filter Flags
Constant	                        Value	Description
JVMTI_HEAP_FILTER_TAGGED	        0x4	    过滤掉已加标签的对象
JVMTI_HEAP_FILTER_UNTAGGED	        0x8	    过滤掉未加标签的对象
JVMTI_HEAP_FILTER_CLASS_TAGGED	    0x10	过滤掉已加标签的类
JVMTI_HEAP_FILTER_CLASS_UNTAGGED	0x20	过滤掉未加标签的类

堆回调函数返回的访问控制标记(Heap Visit Control Flags)可用于退出当前迭代。对于回调函数jvmtiHeapReferenceCallback来说,可用于减小遍历对象引用工作量。

            Heap Visit Control Flags
Constant	            Value	Description
JVMTI_VISIT_OBJECTS	    0x100	若程序正在访问对象,且该回调时由函数"FollowReferences"发起的,则遍历该对象的引用;否则,忽略。
JVMTI_VISIT_ABORT	    0x8000	中断当前迭代。使用该选项会忽略掉其他的标志位。

堆引用枚举(Heap Reference Enumeration)由堆引用回调(Heap Reference Callback)和原生属性回调(Primitive Field Callback)提供,用于描述引用的具体类型,如下所示:

        Heap Reference Enumeration (jvmtiHeapReferenceKind)
Constant	                            Value	Description
JVMTI_HEAP_REFERENCE_CLASS	            1	    从对象实例指向其类对象的引用
JVMTI_HEAP_REFERENCE_FIELD	            2	    从对象实例指向其成员变量的引用
JVMTI_HEAP_REFERENCE_ARRAY_ELEMENT	    3	    从数组对象实例指向其某个数组元素的引用
JVMTI_HEAP_REFERENCE_CLASS_LOADER	    4	    从类对象实例指向其类加载器的引用
JVMTI_HEAP_REFERENCE_SIGNERS	        5	    从类对象实例指向其签字信息数组的引用
JVMTI_HEAP_REFERENCE_PROTECTION_DOMAIN	6	    从类对象实例指向其保护域(protection domain)的引用
JVMTI_HEAP_REFERENCE_INTERFACE	        7	    从类对象实例指向其实现的某个接口的引用。注意,接口被定义为常量池中的某个引用,所以被引用的接口可能会被报告为是"JVMTI_HEAP_REFERENCE_CONSTANT_POOL"类型的引用
JVMTI_HEAP_REFERENCE_STATIC_FIELD	    8	    从类对象实例指向其某个静态变量的值的引用
JVMTI_HEAP_REFERENCE_CONSTANT_POOL	    9	    从类对象实例指向常量池中某个已解析的条目的引用
JVMTI_HEAP_REFERENCE_SUPERCLASS	        10	    从类对象实例指向其父类的引用。如果父类是"java.lang.Object",则触发回调。注意,已载入的类是通过常量池的引用来定义父类的,因此被引用的父类可能会被报告为是"JVMTI_HEAP_REFERENCE_CONSTANT_POOL"类型的引用
JVMTI_HEAP_REFERENCE_JNI_GLOBAL	        21	    堆的根集合引用,JNI全局引用
JVMTI_HEAP_REFERENCE_SYSTEM_CLASS	    22	    堆的根集合引用,系统类
JVMTI_HEAP_REFERENCE_MONITOR	        23	    堆的根集合引用,监视器
JVMTI_HEAP_REFERENCE_STACK_LOCAL	    24	    堆的根集合引用,栈上的局部变量
JVMTI_HEAP_REFERENCE_JNI_LOCAL	        25	    堆的根集合引用,JNI局部引用
JVMTI_HEAP_REFERENCE_THREAD	            26	    堆的根集合引用,线程
JVMTI_HEAP_REFERENCE_OTHER	            27	    堆的根集合引用,其他类型的堆根引用

原生类型使用单字符的类型描述符时,对应关系如下所示:

        Primitive Type Enumeration (jvmtiPrimitiveType)
Constant	                    Value	Description
JVMTI_PRIMITIVE_TYPE_BOOLEAN	90	    'Z' - Java programming language boolean - JNI jboolean
JVMTI_PRIMITIVE_TYPE_BYTE	    66	    'B' - Java programming language byte    - JNI jbyte
JVMTI_PRIMITIVE_TYPE_CHAR	    67	    'C' - Java programming language char    - JNI jchar
JVMTI_PRIMITIVE_TYPE_SHORT	    83	    'S' - Java programming language short   - JNI jshort
JVMTI_PRIMITIVE_TYPE_INT	    73	    'I' - Java programming language int     - JNI jint
JVMTI_PRIMITIVE_TYPE_LONG	    74	    'J' - Java programming language long    - JNI jlong
JVMTI_PRIMITIVE_TYPE_FLOAT	    70	    'F' - Java programming language float   - JNI jfloat
JVMTI_PRIMITIVE_TYPE_DOUBLE	    68	    'D' - Java programming language double  - JNI jdouble

对于JVMTI_HEAP_REFERENCE_FIELDJVMTI_HEAP_REFERENCE_STATIC_FIELD类型的引用,有如下结构:

```c
typedef struct {
    jint index;
} jvmtiHeapReferenceInfoField;
```

对于JVMTI_HEAP_REFERENCE_FIELD类型的引用来说,引用对象不是类或接口,此时index的值是目标属性在引用对象中的索引位置。

对于JVMTI_HEAP_REFERENCE_STATIC_FIELD类型的引用来说,引用对象是类(下文中,称该类为C)或接口(下文中,称该类为I),此时index的值是目标属性在类或接口中的索引位置。

如果引用对象不是接口,则属性索引值由以下规则决定:

  1. 列出C及其父类的所有属性
  2. 按顺序排序所有属性,顺序由函数GetClassFields指定
  3. 给属性按顺序赋值,值分别为n n+1…,其中nC的所有接口中的属性的个数

如果引用对象是接口,则属性索引值由以下规则决定:

  1. 列出I直接声明的所有属性
  2. 按顺序排序所有属性,顺序由函数GetClassFields指定
  3. 给属性按顺序赋值,值分别为n n+1…,其中nI的所有父接口中的属性的个数

通过上述两种规则,就可以将所有种类的属性都包含进来了(static, public, private, 等等)。

示例:

```java
interface I0 {
    int p = 0;
}

interface I1 extends I0 {
    int x = 1;
}

interface I2 extends I0 {
    int y = 2;
}

class C1 implements I1 {
    public static int a = 3;
    private int b = 4;
}

class C2 extends C1 implements I2 {
    static int q = 5;
    final int r = 6;
}
```

假设在C1上调用函数GetClassFields,返回C1的属性顺序为a,b,在C2上调用函数GetClassFields,返回C1的属性顺序为q,q

C1实例中属性的索引值为:

field   index   desc
a	    2	    C1实现的接口中包含了两个属性,I0中的p和I1中的x,因此n=2
b	    3	    从n=2开始,顺次排序,因此为3

C1具有相同的属性索引值。

C2实例中属性的索引值为:

field   index   desc
a	    3	    C2实现的接口中包含了两个属性,I0中的p、I1中的x和I2中的y,因此n=3,注意,I0中的p只会计算一次
b	    4	    从n=3开始,顺次排序,因此为4
q	    5	    从n=3开始,顺次排序,因此为5
r	    6	    从n=3开始,顺次排序,因此为6

C2具有相同的属性索引值。注意,属性的索引值取决于从哪个对象来观察他,例如,上面示例中的属性a。此外,并非所有的属性索引值都能在回调中得到,但所有的属性索引值都是为了展示使用的。

接口I1的属性索引为:

field   index   desc
x	    1	    I1的父接口中属性的个数为1,即I0中的p

对于JVMTI_HEAP_REFERENCE_ARRAY_ELEMENT类型的引用,有如下结构:

```c
typedef struct {
    jint index;
} jvmtiHeapReferenceInfoArray;
```

其中,index的值为目标元素在数组中的索引位置。

对于JVMTI_HEAP_REFERENCE_CONSTANT_POOL类型的引用,有如下结构:

```c
typedef struct {
    jint index;
} jvmtiHeapReferenceInfoConstantPool;
```

其中,index的值为目标在类的常量池中的索引位置。

对于JVMTI_HEAP_REFERENCE_STACK_LOCAL类型的引用,有如下结构:

```c
typedef struct {
    jlong thread_tag;
    jlong thread_id;
    jint depth;
    jmethodID method;
    jlocation location;
    jint slot;
} jvmtiHeapReferenceInfoStackLocal;
```

属性说明如下:

jvmtiHeapReferenceInfoStackLocal - Reference information structure for Local Variable references
Field	        Type	    Description
thread_tag	    jlong	    与目标栈关联的线程的标签,若没有标签,则为0
thread_id	    jlong	    与目标栈关联的线程的唯一ID
depth	        jint	    目标栈的栈帧深度
method	        jmethodID	当前栈帧所执行的方法的ID
location	    jlocation	当前栈帧的执行位置
slot	        jint	    局部变量的槽的数量

对于JVMTI_HEAP_REFERENCE_JNI_LOCAL类型的引用,有如下结构:

```c
typedef struct {
    jlong thread_tag;
    jlong thread_id;
    jint depth;
    jmethodID method;
} jvmtiHeapReferenceInfoJniLocal;
```

属性说明如下:

jvmtiHeapReferenceInfoJniLocal - Reference information structure for JNI local references
Field	    Type	    Description
thread_tag	jlong	    与目标栈关联的线程的标签,若没有标签,则为0
thread_id	jlong	    与目标栈关联的线程的唯一ID
depth	    jint	    目标栈的栈帧深度
method	    jmethodID	当前栈帧所执行的方法的ID

对于JVMTI_HEAP_REFERENCE_OTHER类型的引用,有如下结构:

```c
typedef struct {
    jlong reserved1;
    jlong reserved2;
    jlong reserved3;
    jlong reserved4;
    jlong reserved5;
    jlong reserved6;
    jlong reserved7;
    jlong reserved8;
} jvmtiHeapReferenceInfoReserved;
```

属性说明如下:

jvmtiHeapReferenceInfoReserved - Reference information structure for Other references
Field	    Type	Description
reserved1	jlong	reserved for future use.
reserved2	jlong	reserved for future use.
reserved3	jlong	reserved for future use.
reserved4	jlong	reserved for future use.
reserved5	jlong	reserved for future use.
reserved6	jlong	reserved for future use.
reserved7	jlong	reserved for future use.
reserved8	jlong	reserved for future use.

引用信息的数据结构是一个联合体,包含了各种类型的引用,如下所示:

```c
typedef union {
    jvmtiHeapReferenceInfoField field;
    jvmtiHeapReferenceInfoArray array;
    jvmtiHeapReferenceInfoConstantPool constant_pool;
    jvmtiHeapReferenceInfoStackLocal stack_local;
    jvmtiHeapReferenceInfoJniLocal jni_local;
    jvmtiHeapReferenceInfoReserved other;
} jvmtiHeapReferenceInfo;
```

属性说明如下:

jvmtiHeapReferenceInfo - Reference information structure
Field	        Type	                            Description
field	        jvmtiHeapReferenceInfoField	        引用类型是JVMTI_HEAP_REFERENCE_FIELD和JVMTI_HEAP_REFERENCE_STATIC_FIELD
array	        jvmtiHeapReferenceInfoArray	        引用类型是JVMTI_HEAP_REFERENCE_ARRAY_ELEMENT
constant_pool	jvmtiHeapReferenceInfoConstantPool	引用类型是JVMTI_HEAP_REFERENCE_CONSTANT_POOL
stack_local	    jvmtiHeapReferenceInfoStackLocal	引用类型是JVMTI_HEAP_REFERENCE_STACK_LOCAL
jni_local	    jvmtiHeapReferenceInfoJniLocal	    引用类型是JVMTI_HEAP_REFERENCE_JNI_LOCAL
other	        jvmtiHeapReferenceInfoReserved	    引用类型是为将来预留的

堆回调函数结构体,如下所示:

```c
typedef struct {
    jvmtiHeapIterationCallback heap_iteration_callback;
    jvmtiHeapReferenceCallback heap_reference_callback;
    jvmtiPrimitiveFieldCallback primitive_field_callback;
    jvmtiArrayPrimitiveValueCallback array_primitive_value_callback;
    jvmtiStringPrimitiveValueCallback string_primitive_value_callback;
    jvmtiReservedCallback reserved5;
    jvmtiReservedCallback reserved6;
    jvmtiReservedCallback reserved7;
    jvmtiReservedCallback reserved8;
    jvmtiReservedCallback reserved9;
    jvmtiReservedCallback reserved10;
    jvmtiReservedCallback reserved11;
    jvmtiReservedCallback reserved12;
    jvmtiReservedCallback reserved13;
    jvmtiReservedCallback reserved14;
    jvmtiReservedCallback reserved15;
} jvmtiHeapCallbacks;
```

具体说明如下:

        jvmtiHeapCallbacks - Heap callback function structure
Field	                            Type	                            Description
heap_iteration_callback	            jvmtiHeapIterationCallback	        该回调函数用于获取堆中对象的描述信息,由函数IterateThroughHeap使用,但会被函数FollowReferences忽略
heap_reference_callback	            jvmtiHeapReferenceCallback	        该回调函数用于获取堆中对象的描述信息,由函数FollowReferences使用,但会被函数IterateThroughHeap忽略
primitive_field_callback	        jvmtiPrimitiveFieldCallback	        该回调函数用于获取原生类型属性的描述信息
array_primitive_value_callback	    jvmtiArrayPrimitiveValueCallback	该回调函数用于获取原生类型数组的描述信息
string_primitive_value_callback	    jvmtiStringPrimitiveValueCallback	该回调函数用于获取字符串数据的描述信息
reserved5	                        jvmtiReservedCallback	            为将来预留
reserved6	                        jvmtiReservedCallback	            为将来预留
reserved7	                        jvmtiReservedCallback	            为将来预留
reserved8	                        jvmtiReservedCallback	            为将来预留
reserved9	                        jvmtiReservedCallback	            为将来预留
reserved10	                        jvmtiReservedCallback	            为将来预留
reserved11	                        jvmtiReservedCallback	            为将来预留
reserved12	                        jvmtiReservedCallback	            为将来预留
reserved13	                        jvmtiReservedCallback	            为将来预留
reserved14	                        jvmtiReservedCallback	            为将来预留
reserved15	                        jvmtiReservedCallback	            为将来预留

注意,堆转储功能会对每个对象使用回调函数。尽管使用缓冲的方式进行处理看起来吞吐量更高一些,但实际测试的结果并不是这样,可能是由于内存引用的局部性或数组访问的开销而导致的。

2.6.6.1 jvmtiHeapIterationCallback

```c
typedef jint (JNICALL *jvmtiHeapIterationCallback)(jlong class_tag, jlong size, jlong* tag_ptr, jint length, void* user_data);
```

为JVMTI代理提供的回调函数,用于获取堆中对象的描述信息,但并不是传入对象。

该回调函数应该返回一个包含了访问控制标记(visit control flags)的位向量,这个值将决定了整个迭代过程是否中止,JVMTI_VISIT_OBJECTS标记会被忽略。

参见堆回调函数限制。

参数信息如下:

Name	        Type	Description
class_tag	    jlong	对象的类的标签,若没有标签,则为0。若对象是一个运行时类,则该参数的值与`java.lang.Class`的标签相同,若没有标签,则为0
size	        jlong	对象大小,单位是字节。参见函数GetObjectSize
tag_ptr	        jlong*	对象标签的值的指针,若没有标签,则为0。JVMTI可以对该指针指向的内容赋值,从而完成对对象标签的赋值
length	        jint	若当前对象是数组,则该值为数组的长度;否则为-1
user_data	    void*	传入到迭代函数中的、用户提供的数据

2.6.6.2 jvmtiHeapReferenceCallback

```c
typedef jint (JNICALL *jvmtiHeapReferenceCallback)(jvmtiHeapReferenceKind reference_kind, const jvmtiHeapReferenceInfo* reference_info, jlong class_tag, jlong referrer_class_tag, jlong size, jlong* tag_ptr, jlong* referrer_tag_ptr, jint length, void* user_data);
```

为JVMTI代理提供的回调函数,用于获取引用的描述信息,引用关系是从一个对象或JVM指向另一个对象,或者是堆的跟指向某个对象。

该回调函数应该返回一个包含了访问控制标记(visit control flags)的位向量,这个值将决定了被引用的对象是否要被访问,或者整个迭代是否要中止。

参见堆回调函数限制。

参数信息如下:

Name	            Type	                            Description
reference_kind	    jvmtiHeapReferenceKind	            引用类型
reference_info      const jvmtiHeapReferenceInfo *      引用详细信息。当参数reference_kind的值为JVMTI_HEAP_REFERENCE_FIELD, JVMTI_HEAP_REFERENCE_STATIC_FIELD, JVMTI_HEAP_REFERENCE_ARRAY_ELEMENT, JVMTI_HEAP_REFERENCE_CONSTANT_POOL, JVMTI_HEAP_REFERENCE_STACK_LOCAL, 或JVMTI_HEAP_REFERENCE_JNI_LOCAL时,会设置该值;否则为NULL
class_tag	        jlong	                            被引用对象的类的标签,若没有标签,则为0。若被引用对象是一个运行时类,则该参数的值与`java.lang.Class`的标签相同,若没有标签,则为0
referrer_class_tag  jlong                               引用对象的类的标签,若没有标签,则为0。若引用对象是一个运行时类,则该参数的值与`java.lang.Class`的标签相同,若没有标签,则为0
size                jlong                               被引用对象的大小,单位为字节,参见函数GetObjectSize
tag_ptr             jlong*                              指向被引用对象标签值的指针。JVMTI代理可以对该指针指向的值进行赋值,从而完成对对象标签的赋值
referrer_tag_ptr    jlong*                              指向引用对象标签值的指针。JVMTI代理可以对该指针指向的值进行赋值,从而完成对对象标签的赋值
length              jint                                若当前对象是数组,则该值为数组的长度;否则为-1
user_data	        void*	                            传入到迭代函数中的、用户提供的数据

2.6.6.3 jvmtiPrimitiveFieldCallback

```c
typedef jint (JNICALL *jvmtiPrimitiveFieldCallback)(jvmtiHeapReferenceKind kind, const jvmtiHeapReferenceInfo* info, jlong object_class_tag, jlong* object_tag_ptr, jvalue value, jvmtiPrimitiveType value_type, void* user_data);
```

为JVMTI代理提供的回调函数,用于获取对象的原生类型属性的描述信息。若当前对象是类对象,则该回调函数得到的是静态属性,否则为实例属性。

该回调函数应该返回一个包含了访问控制标记(visit control flags)的位向量,这个值将决定了整个迭代是否要中止,JVMTI_VISIT_OBJECTS标记会被忽略。

参见堆回调函数限制。

参数信息如下:

Name	            Type	                            Description
kind	            jvmtiHeapReferenceKind	            属性类型,静态属性或实例属性,即JVMTI_HEAP_REFERENCE_FIELD或JVMTI_HEAP_REFERENCE_STATIC_FIELD.
info	            const jvmtiHeapReferenceInfo *	    目标属性信息
object_class_tag	jlong	                            目标对象的类的标签,若没有标签,则为0。若被引用对象是一个运行时类,则该参数的值与`java.lang.Class`的标签相同,若没有标签,则为0
object_tag_ptr	    jlong*	                            指向对象标签值的指针,若没有标签,则为0。JVMTI代理可以对该指针指向的值进行赋值,从而完成对对象标签的赋值
value	            jvalue	                            目标属性的值
value_type	        jvmtiPrimitiveType	                目标属性的类型
user_data	        void*	                            传入到迭代函数中的、用户提供的数据

2.6.6.4 jvmtiArrayPrimitiveValueCallback

```c
typedef jint (JNICALL *jvmtiArrayPrimitiveValueCallback)(jlong class_tag, jlong size, jlong* tag_ptr, jint element_count, jvmtiPrimitiveType element_type, const void* elements, void* user_data);
```

为JVMTI代理提供的回调函数,用于获取原生类型数组中某个元素的描述信息。

该回调函数应该返回一个包含了访问控制标记(visit control flags)的位向量,这个值将决定了整个迭代是否要中止,JVMTI_VISIT_OBJECTS标记会被忽略。

参见堆回调函数限制。

参数信息如下:

Name	        Type	                Description
class_tag	    jlong	                目标对象的类的标签,若没有标签,则为0。
size	        jlong	                数组对象的大小,单位为字节,参见函数GetObjectSize
tag_ptr	        jlong*	                指向数组对象的标签值的指针,若没有标签,则为0。JVMTI代理可以对该指针指向的值进行赋值,从而完成对对象标签的赋值
element_count	jint	                数组的长度
element_type	jvmtiPrimitiveType	    数组元素的类型
elements	    const void*	            数组中的元素
user_data	    void*	                传入到迭代函数中的、用户提供的数据

2.6.6.5 jvmtiStringPrimitiveValueCallback

```c
typedef jint (JNICALL *jvmtiStringPrimitiveValueCallback)(jlong class_tag, jlong size, jlong* tag_ptr, const jchar* value, jint value_length, void* user_data);
```

为JVMTI代理提供的回调函数,用于获取字符串数据(java.lang.String)的描述信息。

该回调函数应该返回一个包含了访问控制标记(visit control flags)的位向量,这个值将决定了整个迭代是否要中止,JVMTI_VISIT_OBJECTS标记会被忽略。

参见堆回调函数限制。

参数信息如下:

Name	        Type	        Description
class_tag	    jlong	        目标对象的类的标签,若没有标签,则为0。
size	        jlong	        字符串对象的大小,单位为字节,参见函数GetObjectSize
tag_ptr	        jlong*	        指向数组对象的标签值的指针,若没有标签,则为0。JVMTI代理可以对该指针指向的值进行赋值,从而完成对对象标签的赋值
value	        const jchar*	字符串的内容,使用Unicode编码
value_length	jint	        字符串的长度,该值等于字符串中16位Unicode字符的数量
user_data	    void*	        传入到迭代函数中的、用户提供的数据

2.6.6.6 jvmtiReservedCallback

```c
typedef jint (JNICALL *jvmtiReservedCallback)();
```

为将来预留。

2.6.6.7 FollowReferences

```c
jvmtiError FollowReferences(jvmtiEnv* env, jint heap_filter, jclass klass, jobject initial_object, const jvmtiHeapCallbacks* callbacks, const void* user_data)
```

该函数用于遍历堆中的对象,包括从指定对象或从堆的根集合(未指定参数initial_object时)中可访问的全部对象。堆的根集合包括系统类、JNI全局引用、线程栈中的引用和其他可用作垃圾回收根集合的对象。

假设AB表示对象,当访问A指向B的引用时,或访问从堆的根集合指向B的引用时,或以B作为初始对象时,则称为B“被访问到”。对于从A指向B的引用,如果没有访问到A时,则也不会遍历AB的引用。报告引用的顺序与遍历的顺序相同,报告的形式是调用回调函数jvmtiHeapReferenceCallback。在AB的引用中,A被称为引用者,B被称为被引用者。每个引用者发出的引用只会触发一次回调,即使存在循环引用或多个指向引用者的路径,也只会回调一次。引用者和被引用者之间存在多条引用时,每条引用都会报告,报告时,回调函数jvmtiHeapReferenceCallback的参数reference_kindreference_info的数值可能不尽相同。

该函数报告的对象引用时从Java语言的角度来看的,而非JVM的角度。当下面的这些引用非空时,会进行报告:

  • 实例对象会报告其指向每个非原生类型属性的引用,包括继承得来的属性
  • 实例对象会报告其指向类对象的引用
  • 类对象会报告其指向父类和直接实现/继承的接口的引用
  • 类对象会报告其指向类载入器,保护域(protection domain),签字信息和常量池中已解析的常量项的引用
  • 类对象会报告其指向每个直接声明的非原生类型的静态属性的引用
  • 数组会报告其指向数组类型和每个数组元素的引用
  • 原生类型数组会报告其指向数组类型的引用

该函数还可用于检查原生类型的值。原生类型数组或字符串会在访问对象后加以报告,报告的形式是调用回调函数jvmtiArrayPrimitiveValueCallbackjvmtiStringPrimitiveValueCallback。原生类型的属性,则会在访问对象后,通过回调函数jvmtiPrimitiveFieldCallback来报告。

JVMTI代理是否提供回调函数的实现,只决定了回调函数是否被调用,并不会影响对象遍历,及相应回调函数的调用。但是,jvmtiHeapReferenceCallback返回的访问控制标记却会决定当前对象引用的对象是否要被访问。堆过滤器标记(heap filter flags)和参数klass不会控制哪个对象要被访问,但会控制哪个对象和原生数据会以回调函数的形式来报告。例如,如果只设置了回调函数array_primitive_value_callback,并且参数klass设置为字节数组类型,则只会报告字节数组。总结如下:

                                                                        Controls objects visited	    Controls objects reported	            Controls primitives reported
the Heap Visit Control Flags returned by jvmtiHeapReferenceCallback     Yes	                            Yes, since visits are controlled	    Yes, since visits are controlled
array_primitive_value_callback	                                        No	                            Yes	                                    No
heap filter                                                             No	                            Yes	                                    Yes
klass	                                                                No	                            Yes	                                    Yes

在执行该函数的过程中,堆的状态不会更改:不会新分配对象,不会执行垃圾回收,对象的状态也不会发生改变。其结果是,正在执行Java代码的线程,试图恢复Java代码运行的线程,和试图恢复执行JNI函数的线程,都会暂停。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 115
  • Since: 1.1
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_tag_objects: 能够获取/设置对象标签
  • 参数:
    • heap_filter:
      • 类型为jint,表示堆过滤器标记位向量,用于限制针对哪些对象会调用回调函数
      • 该参数对对象和原生类型的回调函数都生效
    • klass:
      • 类型为jclass
      • 回调函数只会报告由该参数指定的类型的实例。该类型的子类型的实例对象不会被报告。如果klass是一个接口,则不会报告任何对象
      • 该参数对对象和原生类型的回调函数都生效
      • 若参数值为NULL,则回调函数不会受限于某个具体类型
    • initial_object:
      • 类型为jobject,表示从指定的对象开始遍历堆中的对象
      • 若为NULL,则从堆的根集合开始遍历
    • callbacks:
      • 类型为const jvmtiHeapCallbacks *,表示目标回调函数,JVMTI代理需要提供一个回调函数的指针
    • user_data:
      • 类型为const void *,用户提供的、回传给回调函数的数据
      • JVMTI代理提供一个指向数据内容的指针,若为NULL,则会将NULL传给回调函数
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_tag_objects,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_INVALID_CLASS: 参数klass不是有效的类对象
    • JVMTI_ERROR_INVALID_OBJECT: 参数initial_object不是有效的对象
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数callbacksNULL

2.6.6.8 IterateThroughHeap

```c
jvmtiError IterateThroughHeap(jvmtiEnv* env, jint heap_filter, jclass klass, const jvmtiHeapCallbacks* callbacks, const void* user_data)
```

初始化迭代,遍历堆中所有对象,包括可达对象和不可达对象。遍历对象时,是无序的。

遍历堆中对象时,会以回调函数jvmtiHeapIterationCallback的形式来报告。对象前的引用信息不会报告。如果只想遍历可达对象,或者需要获取对象引用信息,则需要使用函数FollowReferences

该函数还可用于检查原生类型的值。原生类型数组或字符串会在访问对象后加以报告,报告的形式是调用回调函数jvmtiArrayPrimitiveValueCallbackjvmtiStringPrimitiveValueCallback。原生类型的属性,则会在访问对象后,通过回调函数jvmtiPrimitiveFieldCallback来报告。

使用该函数后,堆中所有的对象都会被访问到,除非是在回调函数中返回的访问控制标记指明了要终止迭代。无论JVMTI代理是否提供了回调函数的实现,只会决定该回调函数是否会被调用,而不会影响遍历哪些对象和这些对象的回调函数的调用。堆过滤器标记和klass参数并不会控制哪些对象会被遍历,他们只会控制哪些对象和原生类型数据是否会触发回调函数。例如,如果JVMTI代理提供了回调函数array_primitive_value_callback的实现,并且参数klass设置为字节数组类型,则只会报告字节数组。总结如下:

                                                                        Controls objects visited	            Controls objects reported	            Controls primitives reported
the Heap Visit Control Flags returned by jvmtiHeapIterationCallback	    No(unless they abort the iteration)	    No(unless they abort the iteration)	    No(unless they abort the iteration)
array_primitive_value_callback in callbacks set	                        No	                                    Yes	                                    No
heap_filter	                                                            No	                                    Yes	                                    Yes
klass	                                                                No	                                    Yes	                                    Yes

在执行该函数的过程中,堆的状态不会更改:不会新分配对象,不会执行垃圾回收,对象的状态也不会发生改变。其结果是,正在执行Java代码的线程,试图恢复Java代码运行的线程,和试图恢复执行JNI函数的线程,都会暂停。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 116
  • Since: 1.1
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_tag_objects: 能够获取/设置对象标签
  • 参数:
    • heap_filter:
      • 类型为jint,表示堆过滤器标记位向量,用于限制针对哪些对象会调用回调函数
      • 该参数对对象和原生类型的回调函数都生效
    • klass:
      • 类型为jclass
      • 回调函数只会报告由该参数指定的类型的实例。该类型的子类型的实例对象不会被报告。如果klass是一个接口,则不会报告任何对象
      • 该参数对对象和原生类型的回调函数都生效
      • 若参数值为NULL,则回调函数不会受限于某个具体类型
    • callbacks:
      • 类型为const jvmtiHeapCallbacks *,表示目标回调函数,JVMTI代理需要提供一个回调函数的指针
    • user_data:
      • 类型为const void *,用户提供的、回传给回调函数的数据
      • JVMTI代理提供一个指向数据内容的指针,若为NULL,则会将NULL传给回调函数
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_tag_objects,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_INVALID_CLASS: 参数klass不是有效的类对象
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数callbacksNULL

2.6.6.9 GetTag

```c
jvmtiError GetTag(jvmtiEnv* env, jobject object, jlong* tag_ptr)
```

该函数用于获取目标对象的标签。标签的值是一个长整型,一般用于存储一个唯一的ID值或是指向对象信息的指针。设置标签值可以通过方法SetTag完成。若对象没有标签,则标签值为0。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 106
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_tag_objects: 能够获取/设置对象标签
  • 参数:
    • object:
      • 类型为jobject,目标对象
    • tag_ptr:
      • 类型为jlong*,出参,指向标签的值
      • JVMTI代理提供一个指向jlong的指针,函数返回时,会设置该指针指向的值。
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_tag_objects,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_INVALID_OBJECT: 参数object不是有效的对象
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数tag_ptrNULL

2.6.6.10 SetTag

```c
jvmtiError SetTag(jvmtiEnv* env, jobject object, jlong tag)
```

该函数用于设置对象的标签。标签值是一个长整数,一般用于存储一个唯一的ID值或是指向对象信息的指针。获取标签值可以通过方法GetTag完成。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 107
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_tag_objects: 能够获取/设置对象标签
  • 参数:
    • object:
      • 类型为jobject,目标对象
    • tag:
      • 类型为jlong,要设置的标签值
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_tag_objects,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_INVALID_OBJECT: 参数object不是有效的对象

2.6.6.11 GetObjectsWithTags

```c
jvmtiError GetObjectsWithTags(jvmtiEnv* env, jint tag_count, const jlong* tags, jint* count_ptr, jobject** object_result_ptr, jlong** tag_result_ptr)
```

该函数用于返回堆中带有指定标签的对象。返回的内容中,对象和标签的位置在出参数组中是一一对应的。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 114
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_tag_objects: 能够获取/设置对象标签
  • 参数:
    • tag_count:
      • 类型为jint,要扫描的标签的数量
    • tags:
      • 类型为const jlong *,要扫描的标签的值,此时,标签值不能为0
      • JVMTI代理需要提供一个长度为tag_countjlong数组
    • count_ptr:
      • 类型为jint *,出参,返回扫描出的符合结果对象的数量
      • JVMTI代理需要提供一个指向jint的指针,函数返回时,会设置该值
    • object_result_ptr:
      • 类型为jobject **,出参,返回扫描出的符合结果对象
      • JVMTI代理需要提供一个指向jobject*的指针,函数返回时,会创建一个长度为*count_ptr的数组,并在数组中填充对象指针。新创建的数组需要使用函数Deallocate来释放。若object_result_ptrNULL,则不会返回该信息。数组返回的对象是JNI局部引用,必须管理起来。
    • tag_result_ptr:
      • 类型为jlong **,出参,返回object_result_ptr中的每个对象的标签值,索引位置一一对应
      • JVMTI代理需要提供一个指向jlong*的指针,函数返回时,会创建一个长度为*count_ptr的数组。新创建的数组需要使用函数Deallocate来释放。若tag_result_ptrNULL,则不会返回该信息。数组返回的对象是JNI局部引用,必须管理起来。
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_tag_objects,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_INVALID_OBJECT: 参数object不是有效的对象
    • JVMTI_ERROR_ILLEGAL_ARGUMENT: 参数tags中包含0
    • JVMTI_ERROR_ILLEGAL_ARGUMENT: 参数tag_count小于0
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数tagsNULL
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数countr_ptrNULL

2.6.6.12 ForceGarbageCollection

```c
jvmtiError ForceGarbageCollection(jvmtiEnv* env)
```

该函数用于强制执行垃圾回收。垃圾回收会尽可能完整。需要注意的是,该函数并不会触发finalizer运行。在垃圾回收结束前,该函数都不会返回。

垃圾回收会尽可能完整,但并不能保证所有的ObjectEvent事件都会在该函数返回时发出。特别的,某个对象可能正在等待执行finalization,因而无法被回收掉。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 108
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
  • 返回:

2.6.7 堆1.0

堆1.0的相关函数包括:

堆1.0的回调函数包括:

堆1.0的类型包括:

这些函数和数据类型是在JVMTI 1.0版本中引入的,现在已经被功能更强,更灵活的版本取代:

  • 允许访问原生数据,包括字符串、数组和原生类型的属性
  • 运行设置引用对象的标签值,增强了构建引用图的效率
  • 提供了更强的过滤能力
  • 扩展性更好,更能适应将来新版本JVMTI的功能

请尽量使用当前版本的堆函数

        Heap Object Filter Enumeration (jvmtiHeapObjectFilter)
Constant	                Value	Description
JVMTI_HEAP_OBJECT_TAGGED	1	    只处理被标记的对象
JVMTI_HEAP_OBJECT_UNTAGGED	2	    只处理未被标记的对象
JVMTI_HEAP_OBJECT_EITHER	3	    标记和未被标记的对象都要处理


        Heap Root Kind Enumeration (jvmtiHeapRootKind)
Constant	                    Value	Description
JVMTI_HEAP_ROOT_JNI_GLOBAL	    1	    JNI全局引用
JVMTI_HEAP_ROOT_SYSTEM_CLASS	2	    系统类
JVMTI_HEAP_ROOT_MONITOR	        3	    监视器
JVMTI_HEAP_ROOT_STACK_LOCAL	    4	    栈局部(stack local)
JVMTI_HEAP_ROOT_JNI_LOCAL	    5	    JNI局部引用
JVMTI_HEAP_ROOT_THREAD	        6	    线程
JVMTI_HEAP_ROOT_OTHER	        7	    其他


        Object Reference Enumeration (jvmtiObjectReferenceKind)
Constant	                        Value	Description
JVMTI_REFERENCE_CLASS               1       从对象到其类对象的引用
JVMTI_REFERENCE_FIELD               2       从对象到其成员变量值的引用。此时,回调函数jvmtiObjectReferenceCallback的参数referrer_index,表示成员变量的索引位置。这个索引位置是基于目标对象所有属性顺次排序的,包括在类中直接声明的静态变量、成员变量,以及从父类、父接口中继承来的静态变量和实例变量,private和public的都有。因此,计算索引位置的值时,会在父类、父接口的属性的索引值的基础上,再加上当前类中目标属性的声明顺序而得。索引位置从0开始。
JVMTI_REFERENCE_ARRAY_ELEMENT       3       从数组对象指向其元素的引用。回调函数jvmtiObjectReferenceCallback的参数referrer_index,表示该元素的索引位置。
JVMTI_REFERENCE_CLASS_LOADER        4       从类指向其类加载器的引用
JVMTI_REFERENCE_SIGNERS             5       从类指向其签字信息数组的引用
JVMTI_REFERENCE_PROTECTION_DOMAIN   6       从类指向其保护域的引用
JVMTI_REFERENCE_INTERFACE           7       从类指向其某个接口的引用
JVMTI_REFERENCE_STATIC_FIELD        8       从类指向其静态变量值的引用。此时,回调函数jvmtiObjectReferenceCallback的参数referrer_index,表示静态变量的索引位置。这个索引位置是基于目标对象所有属性顺次排序的,包括在类中直接声明的静态变量、成员变量,以及从父类、父接口中继承来的静态变量和实例变量,private和public的都有。因此,计算索引位置的值时,会在父类、父接口的属性的索引值的基础上,再加上当前类中目标属性的声明顺序而得。索引位置从0开始。注意,这个定义不同于JVMTI 1.0规范中的定义。
JVMTI_REFERENCE_CONSTANT_POOL       9       从类对象实例指向常量池中某个已解析的条目的引用


        Iteration Control Enumeration (jvmtiIterationControl)
Constant	                Value	Description
JVMTI_ITERATION_CONTINUE	1	    继续迭代,若当前是一个引用迭代,则沿着引用指向的对象继续进行
JVMTI_ITERATION_IGNORE	    2	    继续迭代,若当前是一个引用迭代,则忽略引用指向的对象
JVMTI_ITERATION_ABORT	    0	    终止迭代

2.6.7.1 jvmtiHeapObjectCallback

```c
typedef jvmtiIterationControl (JNICALL *jvmtiHeapObjectCallback)(jlong class_tag, jlong size, jlong* tag_ptr, void* user_data);
```

该回调函数用于获取堆中对象的描述信息。

若要继续迭代,则应该返回JVMTI_ITERATION_CONTINUE,若要终止迭代,则返回JVMTI_ITERATION_ABORT

参见堆回调函数限制。

                Parameters
Name	        Type	    Description
class_tag	    jlong	    当前对象的类的标签,若没有标签,则为0。若当前对象是一个运行时类,则该值与java.lang.Class类的标签值相同,若没有标签,则为0。
size	        jlong	    对象的大小,单位为字节,参见GetObjectSize.
tag_ptr	        jlong*	    对象标签的值,若没有标签,则为0。通过该参数,可以设置对象标签的值。
user_data	    void*	    用户提供的、会在迭代中传入的数据

2.6.7.2 jvmtiHeapRootCallback

```c
typedef jvmtiIterationControl (JNICALL *jvmtiHeapRootCallback)(jvmtiHeapRootKind root_kind, jlong class_tag, jlong size, jlong* tag_ptr, void* user_data);
```

该回调函数用于获取堆中根集合对象的描述信息。

若要继续迭代,则应该返回JVMTI_ITERATION_CONTINUE;若要继续迭代,但忽略引用所指向的对象,则应该返回JVMTI_ITERATION_IGNORE;若要终止迭代,则返回JVMTI_ITERATION_ABORT

参见堆回调函数限制。

                Parameters
Name	        Type	                Description
root_kind	    jvmtiHeapRootKind	    堆根集合的类型
class_tag	    jlong	                当前对象的类的标签,若没有标签,则为0。若当前对象是一个运行时类,则该值与java.lang.Class类的标签值相同,若没有标签,则为0。
size	        jlong	                对象的大小,单位为字节,参见GetObjectSize.
tag_ptr	        jlong*	                对象标签的值,若没有标签,则为0。通过该参数,可以设置对象标签的值。
user_data	    void*	                用户提供的、会在迭代中传入的数据

2.6.7.3 jvmtiStackReferenceCallback

```c
typedef jvmtiIterationControl (JNICALL *jvmtiStackReferenceCallback)(jvmtiHeapRootKind root_kind, jlong class_tag, jlong size, jlong* tag_ptr, jlong thread_tag, jint depth, jmethodID method, jint slot, void* user_data);
```

该回调函数用于获取栈中根集合对象的描述信息。

若要继续迭代,则应该返回JVMTI_ITERATION_CONTINUE;若要继续迭代,但忽略引用所指向的对象,则应该返回JVMTI_ITERATION_IGNORE;若要终止迭代,则返回JVMTI_ITERATION_ABORT

参见堆回调函数限制。

                Parameters
Name	        Type	                Description
root_kind	    jvmtiHeapRootKind	    堆根集合的类型
class_tag	    jlong	                当前对象的类的标签,若没有标签,则为0。若当前对象是一个运行时类,则该值与java.lang.Class类的标签值相同,若没有标签,则为0。
size	        jlong	                对象的大小,单位为字节,参见GetObjectSize
tag_ptr	        jlong*	                对象标签的值,若没有标签,则为0。通过该参数,可以设置对象标签的值。
thread_tag      jlong                   当前栈的线程的标签,若没有标签,则为0
depth           jint                    栈帧的深度
method          jmethodID               当前栈帧正在执行的方法的ID
slot            jint                    当前栈帧的局部变量的槽的数量
user_data	    void*	                用户提供的、会在迭代中传入的数据

2.6.7.4 jvmtiObjectReferenceCallback

```c
typedef jvmtiIterationControl (JNICALL *jvmtiObjectReferenceCallback)(jvmtiObjectReferenceKind reference_kind, jlong class_tag, jlong size, jlong* tag_ptr, jlong referrer_tag, jint referrer_index, void* user_data);
```

该回调函数用于获取堆中对象间引用的描述信息。

若要继续迭代,则应该返回JVMTI_ITERATION_CONTINUE;若要继续迭代,但忽略引用所指向的对象,则应该返回JVMTI_ITERATION_IGNORE;若要终止迭代,则返回JVMTI_ITERATION_ABORT

参见堆回调函数限制。

                    Parameters
Name	            Type	                    Description
reference_kind	    jvmtiObjectReferenceKind	引用类型
class_tag	        jlong	                    当前对象的类的标签,若没有标签,则为0。若当前对象是一个运行时类,则该值与java.lang.Class类的标签值相同,若没有标签,则为0。
size	            jlong	                    对象的大小,单位为字节,参见GetObjectSize
tag_ptr	            jlong*	                    对象标签的值,若没有标签,则为0。通过该参数,可以设置对象标签的值。
referrer_tag        jlong                       引用对象的标签,若没有标签,则为0
referrer_index      jint                        引用的索引值。
user_data	        void*	                    用户提供的、会在迭代中传入的数据

2.6.7.5 IterateOverObjectsReachableFromObject

```c
jvmtiError IterateOverObjectsReachableFromObject(jvmtiEnv* env, jobject object, jvmtiObjectReferenceCallback object_reference_callback, const void* user_data)
```

该函数可用于遍历从指定对象开始的、所有的直接或间接可达对象。例如,对象A包含指向对象B的引用,遍历的时候会调用指定的回调函数,而且只会调用一次,即便包含循环引用或多条指向对象A的引用路径,对于AB的引用,也只会触发一次回调函数。AB的引用可能会有多种形式,此时参数jvmtiObjectReferenceCallback.reference_kindjvmtiObjectReferenceCallback.referrer_index会不尽相同。对被引用对象的回调总是会在对引用对象的回调之后。

有关对象引用的内容,参见函数FollowReferences

在执行该函数的过程中,堆的状态不会更改:不会新分配对象,不会执行垃圾回收,对象的状态也不会发生改变。其结果是,正在执行Java代码的线程,试图恢复Java代码运行的线程,和试图恢复执行JNI函数的线程,都会暂停。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 109
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_tag_objects: 能够获取/设置对象标签
  • 参数:
    • object:
      • 类型为jobject,目标对象
    • object_reference_callback:
      • 类型为jvmtiObjectReferenceCallback, 回调函数
    • user_data:
      • 类型为const void *,迭代过程中要传递的用户数据
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_tag_objects,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_INVALID_OBJECT: 参数object不是有效的对象
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数object_reference_callbackNULL

2.6.7.6 IterateOverReachableObjects

```c
jvmtiError IterateOverReachableObjects(jvmtiEnv* env, jvmtiHeapRootCallback heap_root_callback, jvmtiStackReferenceCallback stack_ref_callback, jvmtiObjectReferenceCallback object_ref_callback, const void* user_data)
```

该函数用于遍历所有从根集合开始可到的对象。根集合包含系统类、JNI全局引用、线程栈和其他作为垃圾回收根起点的对象。

对于每个根对象,都会触发回调函数heap_root_callbackstack_ref_callback。某个对象可能会因为各种原因而成为根对象,并调用对应的回调函数。

对于每个对象引用,回调函数object_ref_callback都会被调用,并且只会被调用一次,几遍存在循环引用或多种引用路径,也是如此。在引用对象和被引用对象之间,可能存在多种引用关系,可以通过jvmtiObjectReferenceCallback.reference_kindjvmtiObjectReferenceCallback.referrer_index的值来判断。回调函数的触发,只会发生在其引用对象的回调函数触发之后。

更多有关对象引用的内容,参见函数FollowReferences

在报告对象引用之前,根已经报告给分析器了。换句话说,回调函数object_ref_callback会在所有的根对象的回调函数完成之后才触发。如果回调函数object_ref_callbackNULL,则在将根对象报告分析器后,该函数返回。

在执行该函数的过程中,堆的状态不会更改:不会新分配对象,不会执行垃圾回收,对象的状态也不会发生改变。其结果是,正在执行Java代码的线程,试图恢复Java代码运行的线程,和试图恢复执行JNI函数的线程,都会暂停。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 110
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_tag_objects: 能够获取/设置对象标签
  • 参数:
    • heap_root_callback:
      • 类型为jvmtiHeapRootCallback
      • 该回调函数用于报告所有指定类型的根对象,类型包括,JVMTI_HEAP_ROOT_JNI_GLOBAL JVMTI_HEAP_ROOT_SYSTEM_CLASS JVMTI_HEAP_ROOT_MONITOR JVMTI_HEAP_ROOT_THREAD JVMTI_HEAP_ROOT_OTHER
      • 若为NULL,则不会报告根对象
    • stack_ref_callback:
      • 类型为jvmtiStackReferenceCallback
      • 该回调函数用于报告所有指定类型的根对象,类型包括,JVMTI_HEAP_ROOT_STACK_LOCAL JVMTI_HEAP_ROOT_JNI_LOCAL
      • 若为NULL,则不会报告栈引用
    • object_ref_callback:
      • 类型为jvmtiObjectReferenceCallback
      • 该函数用于报告每个对象间引用
      • 若为NULL,则不会报告来自根对象的引用
    • user_data:
      • 类型为const void *,迭代过程中要传递的用户数据
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_tag_objects,需要调用AddCapabilities

2.6.7.7 IterateOverHeap

```c
jvmtiError IterateOverHeap(jvmtiEnv* env, jvmtiHeapObjectFilter object_filter, jvmtiHeapObjectCallback heap_object_callback, const void* user_data)
```

该函数用于遍历堆中所有对象,包括可达和不可达的。

参数object_filter用于指定需要对哪些对象执行回调函数,若该参数的值为JVMTI_HEAP_OBJECT_TAGGED,则只会针对有标签的对象执行回调函数;若该参数的值为JVMTI_HEAP_OBJECT_UNTAGGED,则只会针对没有标签的对象执行回调函数;若该参数的值为JVMTI_HEAP_OBJECT_EITHER,则会对所有对象执行回调函数.

在执行该函数的过程中,堆的状态不会更改:不会新分配对象,不会执行垃圾回收,对象的状态也不会发生改变。其结果是,正在执行Java代码的线程,试图恢复Java代码运行的线程,和试图恢复执行JNI函数的线程,都会暂停。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 111
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_tag_objects: 能够获取/设置对象标签
  • 参数:
    • object_filter:
      • 类型为jvmtiHeapObjectFilter,指定需要对哪些对象执行回调函数
    • heap_object_callback:
      • 类型为jvmtiHeapObjectCallback,指定对于符合规则(jvmtiHeapObjectFilter)的对象要执行的回调函数
    • user_data:
      • 类型为const void *,迭代过程中要传递的用户数据
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_tag_objects,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_ILLEGAL_ARGUMENT: 参数object_filter不是jvmtiHeapObjectFilter类型
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数heap_object_callback NULL

2.6.7.8 IterateOverInstancesOfClass

```c
jvmtiError IterateOverInstancesOfClass(jvmtiEnv* env, jclass klass, jvmtiHeapObjectFilter object_filter, jvmtiHeapObjectCallback heap_object_callback, const void* user_data)
```

该函数用于遍历堆中所有指定类的实例对象,包括直接继承和间接继承的,包括可达和不可达的。

参数object_filter指定了哪些对象会调用回调函数,若该参数的值为JVMTI_HEAP_OBJECT_TAGGED,则只会针对有标签的对象执行回调函数;若该参数的值为JVMTI_HEAP_OBJECT_UNTAGGED,则只会针对没有标签的对象执行回调函数;若该参数的值为JVMTI_HEAP_OBJECT_EITHER,则会对所有对象执行回调函数.

在执行该函数的过程中,堆的状态不会更改:不会新分配对象,不会执行垃圾回收,对象的状态也不会发生改变。其结果是,正在执行Java代码的线程,试图恢复Java代码运行的线程,和试图恢复执行JNI函数的线程,都会暂停。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 112
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_tag_objects: 能够获取/设置对象标签
  • 参数:
    • klass:
      • 类型为jclass,指定目标类型
    • object_filter:
      • 类型为jvmtiHeapObjectFilter,指定针对哪些对象触发回调函数
    • heap_object_callback:
      • 类型为jvmtiHeapObjectCallback,指定符合要求的对象要调用的回调函数
    • user_data:
      • 类型为const void *,迭代过程中要传递的用户数据
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_tag_objects,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_INVALID_CLASS: 参数klass不是类对象
    • JVMTI_ERROR_ILLEGAL_ARGUMENT: 参数object_filter不是jvmtiHeapObjectFilter类型
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数heap_object_callback NULL

2.6.8 局部变量

局部变量的相关函数包括:

这些函数用于获取/设置局部变量的值。局部变量是通过栈帧的深度和变量的槽值来定位的。通过函数GetLocalVariableTable可以获取变量操作。

2.6.8.1 GetLocalObject

```c
jvmtiError GetLocalObject(jvmtiEnv* env, jthread thread, jint depth, jint slot, jobject* value_ptr)
```

该函数用于获取Object类型或其子类型的局部变量。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 21
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_access_local_variables: 能否获取/设置局部变量
  • 参数:
    • thread:
      • 类型为jthread,目标线程,若为NULL,则为当前线程
    • depth:
      • 类型为jint,包含了局部变量的栈帧的深度
    • slot:
      • 类型为jint,指定局部变量的槽值
    • value_ptr:
      • 类型为jobject*,出参,用于返回局部变量的值
      • 返回的值是一个JNI局部引用,必须管理起来
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_access_local_variables,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_INVALID_SLOT: 参数slot无效
    • JVMTI_ERROR_TYPE_MISMATCH: 变量类型不是Object或其子类型
    • JVMTI_ERROR_OPAQUE_FRAME: 栈帧不可见
    • JVMTI_ERROR_INVALID_THREAD: 参数thread不是线程对象
    • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_ALIVE: 目标线程已死或未启动
    • JVMTI_ERROR_ILLEGAL_ARGUMENT: 参数depth小于0
    • JVMTI_ERROR_NO_MORE_FRAMES: 栈的指定的深度中没有栈帧
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数value_ptr NULL

2.6.8.2 GetLocalInstance

```c
jvmtiError GetLocalInstance(jvmtiEnv* env, jthread thread, jint depth, jobject* value_ptr)
```

该函数用于获取非静态栈帧中,局部变量槽值为0的变量值,即this。对于本地方法栈帧,使用该函数可以获取this的值,而函数GetLocalObject则会返回JVMTI_ERROR_OPAQUE_FRAME

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 155
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_access_local_variables: 能否获取/设置局部变量
  • 参数:
    • thread:
      • 类型为jthread,目标线程,若为NULL,则为当前线程
    • depth:
      • 类型为jint,包含了局部变量的栈帧的深度
    • value_ptr:
      • 类型为jobject*,出参,用于返回局部变量的值
      • 返回的值是一个JNI局部引用,必须管理起来
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_access_local_variables,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_INVALID_SLOT: 参数slot指定的不是非静态栈帧
    • JVMTI_ERROR_INVALID_THREAD: 参数thread不是线程对象
    • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_ALIVE: 目标线程已死或未启动
    • JVMTI_ERROR_ILLEGAL_ARGUMENT: 参数depth小于0
    • JVMTI_ERROR_NO_MORE_FRAMES: 栈的指定的深度中没有栈帧
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数value_ptr NULL

2.6.8.3 GetLocalInt

```c
jvmtiError GetLocalInt(jvmtiEnv* env, jthread thread, jint depth, jint slot, jint* value_ptr)
```

该函数用于获取类型为int short char byteboolean的局部变量。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 22
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_access_local_variables: 能否获取/设置局部变量
  • 参数:
    • thread:
      • 类型为jthread,目标线程,若为NULL,则为当前线程
    • depth:
      • 类型为jint,包含了局部变量的栈帧的深度
    • slot:
      • 类型为jint,指定局部变量的槽值
    • value_ptr:
      • 类型为jint*,出参,用于返回局部变量的值
      • 返回的值是一个JNI局部引用,必须管理起来
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_access_local_variables,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_INVALID_SLOT: 参数slot无效
    • JVMTI_ERROR_TYPE_MISMATCH: 变量类型不是int short char byteboolean
    • JVMTI_ERROR_OPAQUE_FRAME: 栈帧不可见
    • JVMTI_ERROR_INVALID_THREAD: 参数thread不是线程对象
    • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_ALIVE: 目标线程已死或未启动
    • JVMTI_ERROR_ILLEGAL_ARGUMENT: 参数depth小于0
    • JVMTI_ERROR_NO_MORE_FRAMES: 栈的指定的深度中没有栈帧
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数value_ptr NULL

2.6.8.4 GetLocalLong

```c
jvmtiError GetLocalLong(jvmtiEnv* env, jthread thread, jint depth, jint slot, jlong* value_ptr)
```

该函数用于获取类型为long的局部变量。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 23
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_access_local_variables: 能否获取/设置局部变量
  • 参数:
    • thread:
      • 类型为jthread,目标线程,若为NULL,则为当前线程
    • depth:
      • 类型为jint,包含了局部变量的栈帧的深度
    • slot:
      • 类型为jint,指定局部变量的槽值
    • value_ptr:
      • 类型为jlong*,出参,用于返回局部变量的值
      • 返回的值是一个JNI局部引用,必须管理起来
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_access_local_variables,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_INVALID_SLOT: 参数slot无效
    • JVMTI_ERROR_TYPE_MISMATCH: 变量类型不是long
    • JVMTI_ERROR_OPAQUE_FRAME: 栈帧不可见
    • JVMTI_ERROR_INVALID_THREAD: 参数thread不是线程对象
    • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_ALIVE: 目标线程已死或未启动
    • JVMTI_ERROR_ILLEGAL_ARGUMENT: 参数depth小于0
    • JVMTI_ERROR_NO_MORE_FRAMES: 栈的指定的深度中没有栈帧
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数value_ptr NULL

2.6.8.5 GetLocalFloat

```c
jvmtiError GetLocalFloat(jvmtiEnv* env, jthread thread, jint depth, jint slot, jfloat* value_ptr)
```

该函数用于获取类型为float的局部变量。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 24
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_access_local_variables: 能否获取/设置局部变量
  • 参数:
    • thread:
      • 类型为jthread,目标线程,若为NULL,则为当前线程
    • depth:
      • 类型为jint,包含了局部变量的栈帧的深度
    • slot:
      • 类型为jint,指定局部变量的槽值
    • value_ptr:
      • 类型为jfloat*,出参,用于返回局部变量的值
      • 返回的值是一个JNI局部引用,必须管理起来
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_access_local_variables,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_INVALID_SLOT: 参数slot无效
    • JVMTI_ERROR_TYPE_MISMATCH: 变量类型不是float
    • JVMTI_ERROR_OPAQUE_FRAME: 栈帧不可见
    • JVMTI_ERROR_INVALID_THREAD: 参数thread不是线程对象
    • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_ALIVE: 目标线程已死或未启动
    • JVMTI_ERROR_ILLEGAL_ARGUMENT: 参数depth小于0
    • JVMTI_ERROR_NO_MORE_FRAMES: 栈的指定的深度中没有栈帧
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数value_ptr NULL

2.6.8.6 GetLocalDouble

```c
jvmtiError GetLocalDouble(jvmtiEnv* env, jthread thread, jint depth, jint slot, jdouble* value_ptr)
```

该函数用于获取类型为double的局部变量。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 25
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_access_local_variables: 能否获取/设置局部变量
  • 参数:
    • thread:
      • 类型为jthread,目标线程,若为NULL,则为当前线程
    • depth:
      • 类型为jint,包含了局部变量的栈帧的深度
    • slot:
      • 类型为jint,指定局部变量的槽值
    • value_ptr:
      • 类型为jdouble*,出参,用于返回局部变量的值
      • 返回的值是一个JNI局部引用,必须管理起来
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_access_local_variables,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_INVALID_SLOT: 参数slot无效
    • JVMTI_ERROR_TYPE_MISMATCH: 变量类型不是double
    • JVMTI_ERROR_OPAQUE_FRAME: 栈帧不可见
    • JVMTI_ERROR_INVALID_THREAD: 参数thread不是线程对象
    • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_ALIVE: 目标线程已死或未启动
    • JVMTI_ERROR_ILLEGAL_ARGUMENT: 参数depth小于0
    • JVMTI_ERROR_NO_MORE_FRAMES: 栈的指定的深度中没有栈帧
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数value_ptr NULL

2.6.8.7 SetLocalObject

```c
jvmtiError SetLocalObject(jvmtiEnv* env, jthread thread, jint depth, jint slot, jobject value)
```

该函数用于设置类型为Object或其子类型的局部变量。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 26
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_access_local_variables: 能否获取/设置局部变量
  • 参数:
    • thread:
      • 类型为jthread,目标线程,若为NULL,则为当前线程
    • depth:
      • 类型为jint,包含了局部变量的栈帧的深度
    • slot:
      • 类型为jint,指定局部变量的槽值
    • value:
      • 类型为jobject,待设置的局部变量值
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_access_local_variables,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_INVALID_SLOT: 参数slot无效
    • JVMTI_ERROR_TYPE_MISMATCH: 变量类型不是Object或其子类型
    • JVMTI_ERROR_TYPE_MISMATCH: 参数value的类型有局部变量的类型不兼容
    • JVMTI_ERROR_OPAQUE_FRAME: 栈帧不可见
    • JVMTI_ERROR_INVALID_THREAD: 参数thread不是线程对象
    • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_ALIVE: 目标线程已死或未启动
    • JVMTI_ERROR_ILLEGAL_ARGUMENT: 参数depth小于0
    • JVMTI_ERROR_NO_MORE_FRAMES: 栈的指定的深度中没有栈帧
    • JVMTI_ERROR_INVALID_OBJECT: 参数value不是一个对象

2.6.8.8 SetLocalInt

```c
jvmtiError SetLocalInt(jvmtiEnv* env, jthread thread, jint depth, jint slot, jint value)
```

该函数用于设置类型为int short char byteboolean的局部变量。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 27
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_access_local_variables: 能否获取/设置局部变量
  • 参数:
    • thread:
      • 类型为jthread,目标线程,若为NULL,则为当前线程
    • depth:
      • 类型为jint,包含了局部变量的栈帧的深度
    • slot:
      • 类型为jint,指定局部变量的槽值
    • value:
      • 类型为jint,待设置的局部变量值
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_access_local_variables,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_INVALID_SLOT: 参数slot无效
    • JVMTI_ERROR_TYPE_MISMATCH: 变量类型不是int short char byteboolean
    • JVMTI_ERROR_OPAQUE_FRAME: 栈帧不可见
    • JVMTI_ERROR_INVALID_THREAD: 参数thread不是线程对象
    • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_ALIVE: 目标线程已死或未启动
    • JVMTI_ERROR_ILLEGAL_ARGUMENT: 参数depth小于0
    • JVMTI_ERROR_NO_MORE_FRAMES: 栈的指定的深度中没有栈帧

2.6.8.9 SetLocalLong

```c
jvmtiError SetLocalLong(jvmtiEnv* env, jthread thread, jint depth, jint slot, jlong value)
```

该函数用于设置类型为long的局部变量。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 28
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_access_local_variables: 能否获取/设置局部变量
  • 参数:
    • thread:
      • 类型为jthread,目标线程,若为NULL,则为当前线程
    • depth:
      • 类型为jint,包含了局部变量的栈帧的深度
    • slot:
      • 类型为jint,指定局部变量的槽值
    • value:
      • 类型为jlong,待设置的局部变量值
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_access_local_variables,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_INVALID_SLOT: 参数slot无效
    • JVMTI_ERROR_TYPE_MISMATCH: 变量类型不是long
    • JVMTI_ERROR_OPAQUE_FRAME: 栈帧不可见
    • JVMTI_ERROR_INVALID_THREAD: 参数thread不是线程对象
    • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_ALIVE: 目标线程已死或未启动
    • JVMTI_ERROR_ILLEGAL_ARGUMENT: 参数depth小于0
    • JVMTI_ERROR_NO_MORE_FRAMES: 栈的指定的深度中没有栈帧

2.6.8.10 SetLocalFloat

```c
jvmtiError SetLocalFloat(jvmtiEnv* env, jthread thread, jint depth, jint slot, jfloat value)
```

该函数用于设置类型为float的局部变量。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 29
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_access_local_variables: 能否获取/设置局部变量
  • 参数:
    • thread:
      • 类型为jthread,目标线程,若为NULL,则为当前线程
    • depth:
      • 类型为jint,包含了局部变量的栈帧的深度
    • slot:
      • 类型为jint,指定局部变量的槽值
    • value:
      • 类型为jfloat,待设置的局部变量值
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_access_local_variables,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_INVALID_SLOT: 参数slot无效
    • JVMTI_ERROR_TYPE_MISMATCH: 变量类型不是float
    • JVMTI_ERROR_OPAQUE_FRAME: 栈帧不可见
    • JVMTI_ERROR_INVALID_THREAD: 参数thread不是线程对象
    • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_ALIVE: 目标线程已死或未启动
    • JVMTI_ERROR_ILLEGAL_ARGUMENT: 参数depth小于0
    • JVMTI_ERROR_NO_MORE_FRAMES: 栈的指定的深度中没有栈帧

2.6.8.11 SetLocalDouble

```c
jvmtiError SetLocalDouble(jvmtiEnv* env, jthread thread, jint depth, jint slot, jdouble value)
```

该函数用于设置类型为double的局部变量。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 30
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_access_local_variables: 能否获取/设置局部变量
  • 参数:
    • thread:
      • 类型为jthread,目标线程,若为NULL,则为当前线程
    • depth:
      • 类型为jint,包含了局部变量的栈帧的深度
    • slot:
      • 类型为jint,指定局部变量的槽值
    • value:
      • 类型为jdouble,待设置的局部变量值
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_access_local_variables,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_INVALID_SLOT: 参数slot无效
    • JVMTI_ERROR_TYPE_MISMATCH: 变量类型不是double
    • JVMTI_ERROR_OPAQUE_FRAME: 栈帧不可见
    • JVMTI_ERROR_INVALID_THREAD: 参数thread不是线程对象
    • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_ALIVE: 目标线程已死或未启动
    • JVMTI_ERROR_ILLEGAL_ARGUMENT: 参数depth小于0
    • JVMTI_ERROR_NO_MORE_FRAMES: 栈的指定的深度中没有栈帧

2.6.9 断点

断点相关的函数包括:

2.6.9.1 SetBreakpoint

```c
jvmtiError SetBreakpoint(jvmtiEnv* env, jmethodID method, jlocation location)
```

该函数用于在指定指令上设置断点,具体的指令由参数methodlocation指定。每个指令上只能有一个断点。

当目标指令要被执行时,会生成一个Breakpoint事件。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 38
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_generate_breakpoint_events: 能否获取/设置断点事件
  • 参数:
    • method:
      • 类型为jmethod,目标方法ID
    • location:
      • 类型为jlocation,目标方法中目标指令的索引位置
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_generate_breakpoint_events,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_DUPLICATE: 目标指令上已经有断点了
    • JVMTI_ERROR_INVALID_METHODID: 参数method不是方法ID
    • JVMTI_ERROR_INVALID_LOCATION: 参数location不是有效的索引位置

2.6.9.2 ClearBreakpoint

```c
jvmtiError ClearBreakpoint(jvmtiEnv* env, jmethodID method, jlocation location)
```

该函数用于在指定指令上清除断点,具体的指令由参数methodlocation指定。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 39
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_generate_breakpoint_events: 能否获取/设置断点事件
  • 参数:
    • method:
      • 类型为jmethod,目标方法ID
    • location:
      • 类型为jlocation,目标方法中目标指令的索引位置
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_generate_breakpoint_events,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_NOT_FOUND: 目标指令上没有断点
    • JVMTI_ERROR_INVALID_METHODID: 参数method不是方法ID
    • JVMTI_ERROR_INVALID_LOCATION: 参数location不是有效的索引位置

2.6.10 监察属性值

检查属性值的函数包括:

2.6.10.1 SetFieldAccessWatch

```c
jvmtiError SetFieldAccessWatch(jvmtiEnv* env, jclass klass, jfieldID field)
```

该函数用于生成一个FieldAccess事件,目标属性由参数klassfield指定。每次访问目标属性时,都会生成一个事件,直到调用函数ClearFieldAccessWatch显式撤销。这里说到的访问监察是指在Java代码或JNI代码中访问属性,通过其他方法访问属性不算作访问监察的范围。JVMTI的使用者需要注意,他们对属性的访问也会触发相应的事件。每个属性只能有一个属性访问监察集合。修改属性的操作并不算作是访问属性,因此需要使用函数SetFieldModificationWatch访问监察对属性修改的操作。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 41
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_generate_field_access_events: 能否对目标属性设置访问监察
  • 参数:
    • klass:
      • 类型为jclass,目标类型
    • field:
      • 类型为jfieldID,目标属性的ID值
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_generate_field_access_events,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_DUPLICATE: 目标属性上已经有了访问监察
    • JVMTI_ERROR_INVALID_CLASS: 参数klass不是类对象,或者指定的类还没有载入
    • JVMTI_ERROR_INVALID_FIELDID: 参数field不是属性ID

2.6.10.2 ClearFieldAccessWatch

```c
jvmtiError ClearFieldAccessWatch(jvmtiEnv* env, jclass klass, jfieldID field)
```

该函数用于撤销在函数SetFieldAccessWatch中对目标属性设置的访问监察。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 42
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_generate_field_access_events: 能否对目标属性设置访问监察
  • 参数:
    • klass:
      • 类型为jclass,目标类型
    • field:
      • 类型为jfieldID,目标属性的ID值
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_generate_field_access_events,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_NOT_FOUND: 目标属性上没有设置访问监察
    • JVMTI_ERROR_INVALID_CLASS: 参数klass不是类对象,或者指定的类还没有载入
    • JVMTI_ERROR_INVALID_FIELDID: 参数field不是属性ID

2.6.10.3 SetFieldModificationWatch

```c
jvmtiError SetFieldModificationWatch(jvmtiEnv* env, jclass klass, jfieldID field)
```

该函数用于生成一个FieldModification事件,目标属性由参数klassfield指定。每次修改目标属性时,都会生成一个事件,直到调用函数ClearFieldModificationWatch显式撤销。这里说到的修改监察是指在Java代码或JNI代码中修改属性会被监察到,通过其他方法修改属性不算作监察的范围。JVMTI的使用者需要注意,他们对属性的修改也会触发相应的事件。每个属性只能有一个属性修改监察集合。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 43
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_generate_field_modification_events: 能否对目标属性设置修改监察
  • 参数:
    • klass:
      • 类型为jclass,目标类型
    • field:
      • 类型为jfieldID,目标属性的ID值
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_generate_field_modification_events,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_DUPLICATE: 目标属性上已经有了修改监察
    • JVMTI_ERROR_INVALID_CLASS: 参数klass不是类对象,或者指定的类还没有载入
    • JVMTI_ERROR_INVALID_FIELDID: 参数field不是属性ID

2.6.10.4 ClearFieldModificationWatch

```c
jvmtiError ClearFieldModificationWatch(jvmtiEnv* env, jclass klass, jfieldID field)
```

该函数用于撤销在函数SetFieldModificationWatch中对目标属性设置的修改监察。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 44
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_generate_field_modification_events: 能否对目标属性设置修改监察
  • 参数:
    • klass:
      • 类型为jclass,目标类型
    • field:
      • 类型为jfieldID,目标属性的ID值
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_generate_field_modification_events,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_NOT_FOUND: 目标属性上没有设置修改监察
    • JVMTI_ERROR_INVALID_CLASS: 参数klass不是类对象,或者指定的类还没有载入
    • JVMTI_ERROR_INVALID_FIELDID: 参数field不是属性ID

2.6.11 类

类操作相关的函数包括:

2.6.11.1 GetLoadedClasses

```c
jvmtiError GetLoadedClasses(jvmtiEnv* env, jint* class_count_ptr, jclass** classes_ptr)
```

该函数用于返回JVM中所有已载入的类。已载入类的属性会放在出参class_count_ptr中,已载入类的列表会放在出参classes_ptr中。

已载入类中包含了原生类型数组的类型,但不会包含原生类型。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 78
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • class_count_ptr:
      • 类型为jint*,出参,用于返回已载入类的数量
      • JVMTI代理需要提供一个指向jint的指针
    • classes_ptr:
      • 类型为jclass**,出参,用于返回已载入的类
      • JVMTI代理需要提供一个指向jclass*的指针,该函数会创建一个长度为*class_count_ptr的数组,并赋值给该出参。
      • 新创建的数组需要使用函数Deallocate加以释放,class_ptr返回的是JNI局部引用,必须管理起来
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数class_count_ptrNULL
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数classes_ptrNULL

2.6.11.2 GetClassLoaderClasses

```c
jvmtiError GetClassLoaderClasses(jvmtiEnv* env, jobject initiating_loader, jint* class_count_ptr, jclass** classes_ptr)
```

该函数用于返回以指定的类载入器为初始类载入器的类。JVM中的每个类都是由其类载入器创建的,创建方式可以是直接定义的,也可以是委托给其他类载入器定义的。参见JVM规范

对于JDK 1.1来说,它不能区分初始类载入器和定义类载入器,因此该函数会返回JVM中所有已载入的类。要返回的类的数量放在出参class_count_ptr中,要返回的类放在出参classes_ptr中。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 79
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • initiating_loader:
      • 类型为jobejct,初始类载入器,若为NULL,则返回由启动类载入器bootstrap loader初始化的类
    • class_count_ptr:
      • 类型为jint*,出参,用于返回已载入类的数量
      • JVMTI代理需要提供一个指向jint的指针
    • classes_ptr:
      • 类型为jclass**,出参,用于返回已载入的类
      • JVMTI代理需要提供一个指向jclass*的指针,该函数会创建一个长度为*class_count_ptr的数组,并赋值给该出参。
      • 新创建的数组需要使用函数Deallocate加以释放,class_ptr返回的是JNI局部引用,必须管理起来
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数class_count_ptrNULL
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数classes_ptrNULL

2.6.11.3 GetClassSignature

```c
jvmtiError GetClassSignature(jvmtiEnv* env, jclass klass, char** signature_ptr, char** generic_ptr)
```

该函数用于获取目标类的JNI类型签名和类型的泛型信息。例如,对于类型java.util.List来说,签名是Ljava/util/List;,类型int[]的签名是[Ijava.lang.Integer.TYPEI

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 48
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • klass:
      • 类型为jclass,目标类型
    • signature_ptr:
      • 类型为char**,出参,用于返回类型的签名信息,使用自定义UTF-8编码
      • JVMTI代理需要提供一个指向char*的指针,该函数会创建一个数组来存在签名信息,新创建的数组需要使用函数Deallocate加以释放
      • signature_ptrNULL,则不会返回签名信息
    • generic_ptr:
      • 类型为char**,出参,用于返回泛型信息,使用自定义UTF-8编码
      • JVMTI代理需要提供一个指向char*的指针,新创建的数组需要使用函数Deallocate加以释放
      • 若类型没有泛型,则不会返回泛型信息,该参数为NULL
      • signature_ptrNULL,则不会返回泛型信息
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_INVALID_CLASS: 参数klass为不是类对象

2.6.11.4 GetClassStatus

```c
jvmtiError GetClassStatus(jvmtiEnv* env, jclass klass, jint* status_ptr)
```

该函数用于获取目标类型的状态,状态标志位中可能会同事存在多个状态值。

类型的状态包括:

        Class Status Flags
Constant	                        Value	Description
JVMTI_CLASS_STATUS_VERIFIED	        1	    类型的字节码已经校验
JVMTI_CLASS_STATUS_PREPARED	        2	    类型的准备已经完成
JVMTI_CLASS_STATUS_INITIALIZED	    4	    类型的初始化已经完成,静态初始化器已经运行
JVMTI_CLASS_STATUS_ERROR	        8	    类型初始化失败,类不可用
JVMTI_CLASS_STATUS_ARRAY	        16	    类型是数组,若设置了该标志位,则其他标志位置0
JVMTI_CLASS_STATUS_PRIMITIVE	    32	    类型是原生类型,例如java.lang.Integer.TYPE,若设置了该标志位,则其他标志位置0
  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 49
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • klass:
      • 类型为jclass,目标类型
    • status_ptr:
      • 类型为jint*,出参,用于返回类型的状态,可能会同时包含多个标志位
      • JVMTI代理需要提供一个指向jint*的指针,函数返回时会设置该值
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_INVALID_CLASS: 参数klass为不是类对象
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数status_ptrNULL

2.6.11.5 GetSourceFileName

```c
jvmtiError GetSourceFileName(jvmtiEnv* env, jclass klass, char** source_name_ptr)
```

该函数用于获取指定累的源文件名,注意,只是文件名,不包含路径。

对于原生类型(例如java.lang.Integer.TYPE)和数组,该函数返回JVMTI_ERROR_ABSENT_INFORMATION

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 50
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_get_source_file_name: 能否对目标属性设置修改监察
  • 参数:
    • klass:
      • 类型为jclass,目标类型
    • source_name_ptr:
      • 类型为char**,出参,用于源文件名,使用自定义UTF-8编码
      • JVMTI代理需要提供一个指向char*的指针,函数会创建一个新的数组并返回,需要调用函数Deallocate释放
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_get_source_file_name,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_ABSENT_INFORMATION: 类信息中不包括源文件名,原生类型(例如java.lang.Integer.TYPE)和数组,返回该值
    • JVMTI_ERROR_INVALID_CLASS: 参数klass为不是类对象或还未载入
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数source_name_ptrNULL

2.6.11.6 GetClassModifiers

```c
jvmtiError GetClassModifiers(jvmtiEnv* env, jclass klass, jint* modifiers_ptr)
```

该函数用于获取指定类型的访问标记,通过出参modifiers_ptr返回。访问标记定义在JVM规范第4章

若目标类型是对象数组,则其public privateprotected标记与其数组元素类型相同。对于原生类型数组,则元素类型由原生类型决定,例如java.lang.Integer.TYPE

若目标类型是原生类型,则其public标记永远为true,其privateprotected标记永远为false

若目标类型是数组或原生类型,则其final标记永远为true,其interface标记,永远为false

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 51
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • klass:
      • 类型为jclass,目标类型
    • modifiers_ptr:
      • 类型为jint*,出参,用于获取类型的访问标记,JVMTI代理需要提供一个指向jint的指针
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_INVALID_CLASS: 参数klass为不是类对象或还未载入
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数modifiers_ptrNULL

2.6.11.7 GetClassMethods

```c
jvmtiError GetClassMethods(jvmtiEnv* env, jclass klass, jint* method_count_ptr, jmethodID** methods_ptr)
```

该函数用于获取指定类型的方法,数量放在method_count_ptr,方法ID放在methods_ptr。这里面包含了构造函数、静态初始化方法和真实的方法。需要注意的是,这里只包含了目标类型直接声明的方法,不包括继承得来的方法。对于数组和原生类型,例如java.lang.Integer.TYPE,该方法返回空列表。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 52
  • Since: 1.0
  • 功能: 必选
  • 可选特性:
    • can_maintain_original_method_order: 是否能获取目标类文件中的方法
  • 参数:
    • klass:
      • 类型为jclass,目标类型
    • method_count_ptr:
      • 类型为jint*,出参,返回方法的个数,JVMTI代理需要提供一个指向jint的指针
    • methods_ptr:
      • 类型为jmethodID**,出参,返回方法ID
      • JVMTI代理需要提供一个指向jmethodID*的指针,函数会创建一个长度为*method_count_ptr的数组,需要显式调用函数Deallocate来释放
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_CLASS_NOT_PREPARED: 目标类型还未准备好
    • JVMTI_ERROR_INVALID_CLASS: 参数klass为不是类对象或还未载入
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数method_count_ptrNULL
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数methods_ptrNULL

2.6.11.8 GetClassFields

```c
jvmtiError GetClassFields(jvmtiEnv* env, jclass klass, jint* field_count_ptr, jfieldID** fields_ptr)
```

该函数用于获取指定类型的属性,数量放在field_count_ptr,属性ID放在fields_ptr。这里只会返回类型直接声明的属性,不包括继承的来属性。返回的属性的顺序与其在类型文件中的出现顺序相同。对于数组和原生类型,例如java.lang.Integer.TYPE,该方法返回空列表。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 53
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • klass:
      • 类型为jclass,目标类型
    • field_count_ptr:
      • 类型为jint*,出参,返回属性的个数,JVMTI代理需要提供一个指向jint的指针
    • fields_ptr:
      • 类型为jfieldID**,出参,返回属性ID
      • JVMTI代理需要提供一个指向jfieldID*的指针,函数会创建一个长度为*field_count_ptr的数组,需要显式调用函数Deallocate来释放
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_CLASS_NOT_PREPARED: 目标类型还未准备好
    • JVMTI_ERROR_INVALID_CLASS: 参数klass为不是类对象或还未载入
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数field_count_ptrNULL
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数fields_ptrNULL

2.6.11.9 GetImplementedInterfaces

```c
jvmtiError GetImplementedInterfaces(jvmtiEnv* env, jclass klass, jint* interface_count_ptr, jclass** interfaces_ptr)
```

该方法用于返回目标类的直接父接口。对于普通类,该函数返回在其implements语句中声明的接口;对于接口,该函数返回其extends语句中声明的接口。对于数组和原生类型,例如java.lang.Integer.TYPE,该方法返回空列表。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 54
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • klass:
      • 类型为jclass,目标类型
    • interface_count_ptr:
      • 类型为jint*,出参,返回接口的个数,JVMTI代理需要提供一个指向jint的指针
    • interfaces_ptr:
      • 类型为jclass**,出参,返回接口类型
      • JVMTI代理需要提供一个指向jclass*的指针,函数会创建一个长度为*interface_count_ptr的数组,需要显式调用函数Deallocate来释放
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_CLASS_NOT_PREPARED: 目标类型还未准备好
    • JVMTI_ERROR_INVALID_CLASS: 参数klass为不是类对象或还未载入
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数interface_count_ptrNULL
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数interfaces_ptrNULL

2.6.11.10 GetClassVersionNumbers

```c
jvmtiError GetClassVersionNumbers(jvmtiEnv* env, jclass klass, jint* minor_version_ptr, jint* major_version_ptr)
```

该函数用于获取指定类的主版本号和次版本号,参见JVM规范第4章

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 145
  • Since: 1.1
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • klass:
      • 类型为jclass,目标类型
    • minor_version_ptr:
      • 类型为jint*,出参,返回次版本号,JVMTI代理需要提供一个指向jint的指针
    • major_version_ptr:
      • 类型为jint*,出参,返回主版本号,JVMTI代理需要提供一个指向jint的指针
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_ABSENT_INFORMATION: 目标类型是原生类型或数组
    • JVMTI_ERROR_INVALID_CLASS: 参数klass为不是类对象或还未载入
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数minor_version_ptrNULL
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数major_version_ptrNULL

2.6.11.11 GetConstantPool

```c
jvmtiError GetConstantPool(jvmtiEnv* env, jclass klass, jint* constant_pool_count_ptr, jint* constant_pool_byte_count_ptr, unsigned char** constant_pool_bytes_ptr)
```

该函数用于获取目标类型的常量池信息,以原始字节码的形式返回,常量池的内容参见JVM规范第4章。常量池的格式取决于类文件格式的版本,因此需要检查主版本号和次版本号的兼容性。

该函数返回的常量池的布局和内容可能与类文件中的定义不同。函数GetConstantPool()返回的常量池的内容可能会比类文件中定义的多,也有可能会少,且常量池中条目的顺序也与类文件中的定义不尽相同。函数GetConstantPool()返回的常量池与函数GetBytecodes()的常量池相匹配。即,函数GetBytecodes返回的字节码的索引值与函数GetConstantPool常量项相对应。注意,由于函数RetransformClassesRedefineClasses可以改变常量池,该函数返回的常量池也会相应的变化,因此如果存在有对类的转换或重定义,则函数GetConstantPool()GetBytecodes()返回的内容可能无法保持一致。指定字节码中常量项的值与定义的类文件中相匹配,即使索引值不匹配,也没关系。不会被字节码直接或间接使用的常量项(例如,与注解关联的UTF-8zifuch ),不一定会存在于返回的常量池中。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 146
  • Since: 1.1
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_get_constant_pool: 是否能获取目标类的常量池
  • 参数:
    • klass:
      • 类型为jclass,目标类型
    • constant_pool_count_ptr:
      • 类型为jint*,出参,返回值等于常量池中常量项的个数+1,与JVM规范中的定义相同
      • JVMTI代理需要提供一个指向jint的指针
    • constant_pool_byte_count_ptr:
      • 类型为jint*,出参,返回以字节形式表示的常量池的个数
      • JVMTI代理需要提供一个指向jint的指针
    • constant_pool_bytes_ptr:
      • 类型为unsigned char**,出参,返回原始常量池,即在类文件中定义的constant_pool内容
      • JVMTI代理需要提供一个指向unsigned char*的指针,函数返回时,会创建一个长度为*constant_pool_byte_count_ptr的数组,需要调用函数Deallocate释放
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_get_constant_pool,需要调用`AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_ABSENT_INFORMATION: 目标类型是原生类型或数组
    • JVMTI_ERROR_INVALID_CLASS: 参数klass为不是类对象或还未载入
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数constant_pool_count_ptrNULL
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数constant_pool_byte_count_ptrNULL
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数constant_pool_bytes_ptrNULL

2.6.11.12 IsInterface

```c
jvmtiError IsInterface(jvmtiEnv* env, jclass klass, jboolean* is_interface_ptr)
```

该函数用于判断指定的类对象是否是接口。若是,出参is_interface_ptr置为JNI_TRUE,否则置为JNI_FALSE

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 55
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • klass:
      • 类型为jclass,目标类型
    • is_interface_ptr:
      • 类型为jboolean*,出参,表示目标类型是否是接口
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_INVALID_CLASS: 参数klass为不是类对象或还未载入
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数is_interface_ptrNULL

2.6.11.13 IsArrayClass

```c
jvmtiError IsArrayClass(jvmtiEnv* env, jclass klass, jboolean* is_array_class_ptr)
```

该函数用于判断指定的类对象是否是数组。若是,出参is_interface_ptr置为JNI_TRUE,否则置为JNI_FALSE

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 55
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • klass:
      • 类型为jclass,目标类型
    • is_array_class_ptr:
      • 类型为jboolean*,出参,表示目标类型是否是数组
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_INVALID_CLASS: 参数klass为不是类对象或还未载入
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数is_array_class_ptrNULL

2.6.11.14 IsModifiableClass

```c
jvmtiError IsModifiableClass(jvmtiEnv* env, jclass klass, jboolean* is_modifiable_class_ptr)
```

该函数用判断目标类是否可修改。若类是可修改的(出参is_modifiable_class_ptr被置为JNI_TRUE),则可以通过RedefineClassesRetransformClasses对类进行修改。若类不可修改,则无法执行重定义或重转换操作。

原生类型(例如java.lang.Integer.TYPE)和数组类型永远不可修改。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 45
  • Since: 1.1
  • 功能: 必选
  • 可选特性:
    • can_redefine_any_class: 是否能获重定义所有类,不包括原生类型和数组类型
    • can_redefine_classes: 对于该函数没有作用。但使用RedefineClasses重定义类时,必须加上
    • can_retransform_classes: 对于该函数没有作用。但使用RetransformClasses重转换类时,必须加上
  • 参数:
    • klass:
      • 类型为jclass,目标类型
    • is_modifiable_class_ptr:
      • 类型为jboolean*,出参,表示目标类型是否可修改
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_INVALID_CLASS: 参数klass为不是类对象或还未载入
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数is_modifiable_class_ptrNULL

2.6.11.15 GetClassLoader

```c
jvmtiError GetClassLoader(jvmtiEnv* env, jclass klass, jobject* classloader_ptr)
```

该函数用于获取指定类的类载入器,以出参classloader_ptr返回。

  • 调用阶段: 只可能在livestart阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 57
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • klass:
      • 类型为jclass,目标类型
    • classloader_ptr:
      • 类型为jobject*,出参,用于获取类载入器
      • 返回的内容是JNI局部引用,必须管理起来
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_INVALID_CLASS: 参数klass为不是类对象或还未载入
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数classloader_ptrNULL

2.6.11.16 GetSourceDebugExtension

```c
jvmtiError GetSourceDebugExtension(jvmtiEnv* env, jclass klass,char** source_debug_extension_ptr)
```

该函数用于获取指定类的调试扩展信息,以出参source_debug_extension_ptr返回。返回的字符串中包含了在类文件中定义的调试扩展信息。

  • 调用阶段: 只可能在livestart阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 90
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_get_source_debug_extension: 是否能获取调试扩展信息
  • 参数:
    • klass:
      • 类型为jclass,目标类型
    • source_debug_extension_ptr:
      • 类型为char**,出参,用于获取调试扩展信息
      • JVMTI代理需要提供一个指向char*的指针,函数返回时会创建一个数组,需要调用函数Deallocate释放
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_get_source_debug_extension,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_ABSENT_INFORMATION: 类文件中没有调试扩展信息
    • JVMTI_ERROR_INVALID_CLASS: 参数klass为不是类对象或还未载入
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数source_debug_extension_ptrNULL

2.6.11.17 RetransformClasses

```c
jvmtiError RetransformClasses(jvmtiEnv* env, jint class_count, const jclass* classes)
```

该函数用于对已载入的类做字节码增强。在某些场景下,用户无法访问类的字节码,但却想要替换掉某些类定义(例如使用”fix-and-continue”调试模式时,会从源代码重新编译),此时需要使用函数RedefineClasses

当类首次被载入时,或是被重定义时,原始的类文件字节可以通过ClassFileLoadHook事件进行转换。该函数会返回转换过程(不论之前是否已经做过转换)。转换过程按以下步骤执行:

  • 获取原始类文件字节
  • 对于不能执行转换的JVMTI代理来说,在载入和重定义时,会接收到ClassFileLoadHook事件,它所返回的字节会作为转换的输出,这相当于没做任何修改就返回了,相当于ClassFileLoadHook事件没有发给这类JVMTI代理
  • 对于可以执行转换的JVMTI代理来说,会发出ClassFileLoadHook事件,允许执行转换
  • 转换过的字节作为新的类定义来安装

更多详细内容参见事件ClassFileLoadHook

原始类文件字节会被传入到函数ClassLoader.defineClassRedefineClasses(对于RedefineClasses来说,会在任何类转换之前)中但是可能不会和他们精准匹配。常量池可能会与函数GetConstantPool中的返回不尽相同。在方法字节码中的常量池索引会相关联。某些属性可能不会出现。这里面,常量项的顺序没有意义,也不会特意保留。

类的重转换会触发安装新版本的方法实现。老版本的方法实现会被废弃,在下一次方法调用的时候,会调用新版本的方法。如果方法已经在调用栈中执行,那么该方法会继续执行老版本的方法实现。

该函数不会触发任何初始化,除非是JVM实现有特殊的自定义实现。换句话说,类的重转换不会触发类的初始化,静态变量的值不会变化。

线程不会挂起。

目标类中的断点会被清除。

所有的属性都会更新。

被转换的类的实例不会受影响,实例变量的值不会变化。实例的标签值也不会变化。

在该函数的响应中,只会发送ClassFileLoadHook事件,其他的都不会发送。

重转换可能会改变方法的实现,常量池和属性。因此,重转换禁止添加、移除、重命名方法或和方法,禁止改变方法签名,禁止改变方法修饰符,禁止改变继承关系。在将来的版本中,可能会解除。如果试图执行不支持的重转换,则会返回相应的错误码。类文件的字节码,在经过ClassFileLoadHook事件调用链之前,都不会被校验或安装,因此返回的错误码可以表示转换的结果。如果函数返回了非JVMTI_ERROR_NONE的错误码,则被转换的目标类不会安装新的定义。在该函数返回,且错误码为JVMTI_ERROR_NONE时,所有被转换的类都会完成新定义的安装。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 152
  • Since: 1.1
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_retransform_classes: 是否能通过函数RetransformClasses转换类定义。除了各个JVM实现对该函数的限制之外,该项功能必须ClassFileLoadHook首次启用之前设置。
  • 可选特性:
    • can_retransform_any_class: 是否能对任意类调用函数RetransformClasses(必须先设置功能can_retransform_classes )
  • 参数:
    • class_count:
      • 类型为jint,要转换的类的个数
    • classes:
      • 类型为const jclass**,要转换的类的数组,数组长度为class_count
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_retransform_classes,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_UNMODIFIABLE_CLASS: 参数classes中的某个类无法修改,参见IsModifiableClass
    • JVMTI_ERROR_INVALID_CLASS: 参数classes中的某个类无效
    • JVMTI_ERROR_UNSUPPORTED_VERSION: 参数classes中的某个类的版本不受当前JVM支持
    • JVMTI_ERROR_INVALID_CLASS_FORMAT: 参数classes中的某个类的格式错误,JVM返回ClassFormatError
    • JVMTI_ERROR_CIRCULAR_CLASS_DEFINITION: 转换之后的类定义将导致循环定义,JVM返回ClassCircularityError
    • JVMTI_ERROR_FAILS_VERIFICATION: 转换之后的类定义校验失败
    • JVMTI_ERROR_NAMES_DONT_MATCH: 转换之后的类的名字与转换之前的类的名字不同
    • JVMTI_ERROR_UNSUPPORTED_REDEFINITION_METHOD_ADDED: 转换之后的类添加了新的方法
    • JVMTI_ERROR_UNSUPPORTED_REDEFINITION_SCHEMA_CHANGED: 转换之后的类改变了属性
    • JVMTI_ERROR_UNSUPPORTED_REDEFINITION_HIERARCHY_CHANGED: 转换之后的类改变了继承关系
    • JVMTI_ERROR_UNSUPPORTED_REDEFINITION_METHOD_DELETED: 转换之后的类删除了转换之前的类中声明的方法
    • JVMTI_ERROR_UNSUPPORTED_REDEFINITION_CLASS_MODIFIERS_CHANGED: 转换之后了类改变了类的修饰符
    • JVMTI_ERROR_UNSUPPORTED_REDEFINITION_METHOD_MODIFIERS_CHANGED: 转换之后了类改变了方法的修饰符
    • JVMTI_ERROR_ILLEGAL_ARGUMENT: 参数class_count小于0
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER:参数classesNULL

2.6.11.18 RedefineClasses

```c
jvmtiError RedefineClasses(jvmtiEnv* env, jint class_count, const jvmtiClassDefinition* class_definitions)
```

其中参数jvmtiClassDefinition的定义如下:

```c
typedef struct {
    jclass klass;
    jint class_byte_count;
    const unsigned char* class_bytes;
} jvmtiClassDefinition;
```

字段定义如下:

  • klass:
    • 类型为jclass,当前类对象
  • class_byte_count:
    • 类型为jint,要定义的类的字节的数量
  • class_bytes:
    • 类型为const unsigned char*,要定义的类的字节

该函数用于重新定义那些已经定义的类,具体场景可能是使用”fix-and-continue”调试模式。若要对已经存在的类进行转换,例如字节码增强,则需要使用函数RetransformClasses

重新定义类将会为安装新版本的方法实现,同时将之前的方法实现标记为”废弃的”,在下一次调用该方法时,会调用新版本的方法实现。若目标方法已经创建了调用栈帧,则会继续使用旧版本的方法实现,此时如果想使用新版本的方法实现,可以调用函数PopFrame抛出已经栈帧。

该函数不会触发任何初始化,除非是JVM实现有特殊的自定义实现。换句话说,类的重转换不会触发类的初始化,静态变量的值不会变化。

线程不会挂起。

目标类中的断点会被清除。

所有的属性都会更新。

被转换的类的实例不会受影响,实例变量的值不会变化。实例的标签值也不会变化。

JVM在响应该函数时,会发送事件ClassFileLoadHook(如果启用了的话),而非其他事件。

重定义可能会改变方法的实现,常量池和属性。因此,重定义禁止添加、移除、重命名方法或和方法,禁止改变方法签名,禁止改变方法修饰符,禁止改变继承关系。在将来的版本中,可能会解除。如果试图执行不支持的重定义,则会返回相应的错误码。类文件的字节码,在经过ClassFileLoadHook事件调用链之前,都不会被校验或安装,因此返回的错误码可以表示转换的结果。如果函数返回了非JVMTI_ERROR_NONE的错误码,则被转换的目标类不会安装新的定义。在该函数返回,且错误码为JVMTI_ERROR_NONE时,所有被转换的类都会完成新定义的安装。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 87
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_redefine_classes: 是否能通过函数RedefineClasses重定义类
  • 可选特性:
    • can_redefine_any_class: 是否能修改任意非原生类型、非数组类型调用函数,参见IsModifiableClass
  • 参数:
    • class_count:
      • 类型为jint,要定义的类的个数
    • class_definitions:
      • 类型为const jvmtiClassDefinition*,要定义的类的数组,数组长度为class_count
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_redefine_classes,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数class_definitions中某个元素的class_bytes字段为NULL
    • JVMTI_ERROR_UNMODIFIABLE_CLASS: 参数class_definitions中的某个类无法修改,参见IsModifiableClass
    • JVMTI_ERROR_INVALID_CLASS: 参数class_definitions中的某个类无效
    • JVMTI_ERROR_UNSUPPORTED_VERSION: 参数class_definitions中的某个类的版本不受当前JVM支持
    • JVMTI_ERROR_INVALID_CLASS_FORMAT: 参数class_definitions中的某个类的格式错误,JVM返回ClassFormatError
    • JVMTI_ERROR_CIRCULAR_CLASS_DEFINITION: 重定义之后的类定义将导致循环定义,JVM返回ClassCircularityError
    • JVMTI_ERROR_FAILS_VERIFICATION: 重定义之后的类定义校验失败
    • JVMTI_ERROR_NAMES_DONT_MATCH: 重定义之后的类的名字与转换之前的类的名字不同
    • JVMTI_ERROR_UNSUPPORTED_REDEFINITION_METHOD_ADDED: 重定义之后的类添加了新的方法
    • JVMTI_ERROR_UNSUPPORTED_REDEFINITION_SCHEMA_CHANGED: 重定义之后的类改变了属性
    • JVMTI_ERROR_UNSUPPORTED_REDEFINITION_HIERARCHY_CHANGED: 重定义之后的类改变了继承关系
    • JVMTI_ERROR_UNSUPPORTED_REDEFINITION_METHOD_DELETED: 重定义之后的类删除了转换之前的类中声明的方法
    • JVMTI_ERROR_UNSUPPORTED_REDEFINITION_CLASS_MODIFIERS_CHANGED: 重定义之后了类改变了类的修饰符
    • JVMTI_ERROR_UNSUPPORTED_REDEFINITION_METHOD_MODIFIERS_CHANGED: 重定义之后了类改变了方法的修饰符
    • JVMTI_ERROR_ILLEGAL_ARGUMENT: 参数class_count小于0
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER:参数class_definitionsNULL

2.6.12 对象

对象相关的函数包括:

2.6.12.1 GetObjectSize

```c
jvmtiError GetObjectSize(jvmtiEnv* env, jobject object, jlong* size_ptr)
```

该函数用于获取指定对象的大小,以出参size_ptr返回。对象的大小与JVM的具体实现相关,是该对象所占用存储空间的近似值,可能会包含某些或所有对象的开销,因此对象大小的比较,只在某个JVM实现内有意义,在不同JVM实现之间没有比较意思。对象的大小,在单次调用期间,也可能会发生变化。

  • 调用阶段: 只可能在livestart阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 154
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • object:
      • 类型为jobject,目标对象
    • size_ptr:
      • 类型为jlong*,出参,返回目标对象的大小,JVMTI提供一个指向jlong的指针
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_INVALID_OBJECT: 参数object不是对象
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数size_ptrNULL

2.6.12.2 GetObjectHashCode

```c
jvmtiError GetObjectHashCode(jvmtiEnv* env, jobject object, jint* hash_code_ptr)
```

该函数用于获取指定对象的哈希值,以出参hash_code_ptr返回。哈希值可用于维护对象引用的哈希表,但是在某些JVM实现中,这可能会导致较大性能损耗,在大多数场景下,使用对象标签值来关联相应的数据是一个更有效率的方法。该函数保证了,对象的哈希值会在对象的整个生命周期内有效。

  • 调用阶段: 只可能在livestart阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 58
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • object:
      • 类型为jobject,目标对象
    • hash_code_ptr:
      • 类型为jint*,出参,返回目标对象的哈希值,JVMTI提供一个指向jint的指针
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_INVALID_OBJECT: 参数object不是对象
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数hash_code_ptrNULL

2.6.12.3 GetObjectMonitorUsage

```c
jvmtiError GetObjectMonitorUsage(jvmtiEnv* env, jobject object, jvmtiMonitorUsage* info_ptr)
```

该函数用于获取指定对象的监视器。

其中参数jvmtiMonitorUsage的定义如下:

```c
typedef struct {
    jthread owner;
    jint entry_count;
    jint waiter_count;
    jthread* waiters;
    jint notify_waiter_count;
    jthread* notify_waiters;
} jvmtiMonitorUsage;
```

字段说明如下:

  • owner: 类型为jthread,表示持有该监视器的线程,若为NULL,则表示没有现成持有该监视器
  • entry_count: 类型为jint,表示持有该监视器的线程进入监视器的次数
  • waiter_count: 类型为jint,表示等待该监视器的线程的数量
  • waiters: 类型为jthread*,表示等待该监视器的线程
  • notify_waiter_count: 类型为jint,表示等待该监视器通知的线程的数量
  • notify_waiters: 类型为jthread*,表示等待该监视器通知的线程

调用信息如下:

  • 调用阶段: 只可能在livestart阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 59
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_get_monitor_info: 是否能获取监视器信息
  • 参数:
    • object:
      • 类型为jobject,目标对象
    • info_ptr:
      • 类型为jvmtiMonitorUsage*,出参,返回目标对象的监视器信息
      • JVMTI代理提供一个指向jvmtiMonitorUsage的指针
        • owner字段返回的是JNI局部引用,需要管理起来
        • waiters字段指向一个新分配的数组,需要显式调用函数Deallocate释放,并且数组中的元素也是JNI局部引用,需要管理起来
        • notify_waiters字段指向一个新分配的数组,需要显式调用函数Deallocate释放,并且数组中的元素也是JNI局部引用,需要管理起来
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_get_monitor_info,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_INVALID_OBJECT: 参数object不是对象
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数into_ptrNULL

2.6.13 属性

属性相关的函数包括:

2.6.13.1 GetFieldName

```c
jvmtiError GetFieldName(jvmtiEnv* env, jclass klass, jfieldID field, char** name_ptr, char** signature_ptr, char** generic_ptr)
```

该函数用于获取指定类和属性的信息,出参name_ptr返回属性名,出参signature_ptr返回属性签名。

属性签名参见JNI规范JVM规范第4章

  • 调用阶段: 只可能在livestart阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 59
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • klass:
      • 类型为jclass,目标类
    • field:
      • 类型为jfield,目标属性
    • name_ptr:
      • 类型为char **,出参返回属性名,以自定义UTF-8编码
      • JVMTI代理需要传入一个指向char *的指针,函数返回时,会创建一个新的数组,需要显式调用Deallocate函数释放
      • 若参数name_ptrNULL,则不会返回属性名
    • signature_ptr
      • 类型为char **,出参返回属性签名,以自定义UTF-8编码
      • JVMTI代理需要传入一个指向char *的指针,函数返回时,会创建一个新的数组,需要显式调用Deallocate函数释放
      • 若参数signature_ptrNULL,则不会返回属性签名
    • generic_ptr
      • 类型为char **,出参返回属性的泛型签名,以自定义UTF-8编码
      • JVMTI代理需要传入一个指向char *的指针,函数返回时,会创建一个新的数组,需要显式调用Deallocate函数释放
      • 若参数generic_ptrNULL,则不会返回属性的泛型签名
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_INVALID_CLASS: 参数klass不是对象或还未载入
    • JVMTI_ERROR_INVALID_FIELDID: 参数field不是属性ID

2.6.13.2 GetFieldDeclaringClass

```c
jvmtiError GetFieldDeclaringClass(jvmtiEnv* env, jclass klass, jfieldID field, jclass* declaring_class_ptr)
```

该函数用于返回指定类和属性,通过出参declaring_class_ptr返回定义了该属性的类。定义类可以是类、父类或接口。

  • 调用阶段: 只可能在livestart阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 61
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • klass:
      • 类型为jclass,目标类
    • field:
      • 类型为jfield,目标属性
    • declaring_class_ptr:
      • 类型为jclass *,出参,返回定义该属性的类
      • JVMTI代理需要传入一个指向jclass的指针,函数返回一个JNI局部引用,必须管理起来
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_INVALID_CLASS: 参数klass不是对象或还未载入
    • JVMTI_ERROR_INVALID_FIELDID: 参数field不是属性ID
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数declaring_class_ptrNULL

2.6.13.3 GetFieldModifiers

```c
jvmtiError GetFieldModifiers(jvmtiEnv* env, jclass klass, jfieldID field, jint* modifiers_ptr)
```

该函数用于获取指定类的指定属性的访问标记,以出参modifiers_ptr返回。访问标记参见JVM规范第4章

  • 调用阶段: 只可能在livestart阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 62
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • klass:
      • 类型为jclass,目标类
    • field:
      • 类型为jfield,目标属性
    • modifiers_ptr:
      • 类型为jint *,出参,返回目标属性的访问标记
      • JVMTI代理需要传入一个指向jint的指针
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_INVALID_CLASS: 参数klass不是对象或还未载入
    • JVMTI_ERROR_INVALID_FIELDID: 参数field不是属性ID
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数modifiers_ptrNULL

2.6.13.4 IsFieldSynthetic

```c
jvmtiError IsFieldSynthetic(jvmtiEnv* env, jclass klass, jfieldID field, jboolean* is_synthetic_ptr)
```

该函数用于获取指定类的指定属性是否合成构造的,以出参is_synthetic_ptr返回。合成构造的属性是指由编译器生成的,而非源代码中原本就存在的。

  • 调用阶段: 只可能在livestart阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 63
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_get_synthetic_attribute: 是否能测试某个属性/方法是合成构造的,参建方法IsFieldSyntheticIsMethodSynthetic
  • 参数:
    • klass:
      • 类型为jclass,目标类
    • field:
      • 类型为jfield,目标属性
    • is_synthetic_ptr:
      • 类型为jboolean *,出参,返回目标属性是否是合成构造的
      • JVMTI代理需要传入一个指向jboolean的指针
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_get_synthetic_attribute,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_INVALID_CLASS: 参数klass不是对象或还未载入
    • JVMTI_ERROR_INVALID_FIELDID: 参数field不是属性ID
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数is_synthetic_ptrNULL

2.6.14 方法

方法相关的函数包括:

这些函数用于提供方法的相关信息,以及设置方法该如何执行。

函数RetransformClassesRedefineClasses会安装方法实现的新版本,新版本和老版本如果满足以下全部条件,则认为是等同的:

  • 新版本和旧版本的方法的字节码,除了在常量池中的索引值不同之外,其他都相同
  • 新版本和旧版本的方法的字节码引用的常量项相同

若新版本和旧版本的方法不同,则认为旧版本的方法被认为是废弃的,会被赋值一个新的方法ID,旧的方法ID会指向新版本的方法实现。使用方法IsMethodObsolete可以测试方法ID所指向的方法是否已经被废弃。

2.6.14.1 GetMethodName

```c
jvmtiError GetMethodName(jvmtiEnv* env, jmethodID method, char** name_ptr, char** signature_ptr, char** generic_ptr)
```

该函数用于返回目标方法的名字和方法签名。

方法签名的定义参见JNI规范,在JVM规范中表示为方法描述符。需要注意的是,这与Java语言规范中定义的方法签名不同。

  • 调用阶段: 只可能在livestart阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 64
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 自选
  • 参数:
    • method:
      • 类型为jmethodID,目标方法
    • name_ptr:
      • 类型为char**,出参,返回目标方法的名字,以自定义UTF-8编码
      • JVMTI代理需要提供一个指向char*的指针,函数返回时会创建一个数组,需要调用方法Deallocate显式释放
      • 若参数name_ptrNULL,则不会返回方法名
    • signature_ptr:
      • 类型为char**,出参,返回目标方法的签名,以自定义UTF-8编码
      • JVMTI代理需要提供一个指向char*的指针,函数返回时会创建一个数组,需要调用方法Deallocate显式释放
      • 若参数signature_ptrNULL,则不会返回方法签名
    • generic_ptr:
      • 类型为char**,出参,返回目标方法的泛型签名,以自定义UTF-8编码
      • JVMTI代理需要提供一个指向char*的指针,函数返回时会创建一个数组,需要调用方法Deallocate显式释放
      • 若参数generic_ptrNULL,则不会返回方法的泛型签名
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_INVALID_METHODID: 参数method不是方法ID

2.6.14.2 GetMethodDeclaringClass

```c
jvmtiError GetMethodDeclaringClass(jvmtiEnv* env, jmethodID method, jclass* declaring_class_ptr)
```

该函数用于获取定义了目标方法的类。

  • 调用阶段: 只可能在livestart阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 65
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 自选
  • 参数:
    • method:
      • 类型为jmethodID,目标方法
    • declaring_class_ptr:
      • 类型为jclass*,出参,返回定义了目标方法的类
      • JVMTI代理需要提供一个指向jclass的指针,函数返回时会设置该值,该值是一个JNI局部引用,必须管理起来
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_INVALID_METHODID: 参数method不是方法ID
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数declaring_class_ptrNULL

2.6.14.3 GetMethodModifiers

```c
jvmtiError GetMethodModifiers(jvmtiEnv* env, jmethodID method, jint* modifiers_ptr)
```

该函数用于获取定义了目标方法的访问标记,访问标记参见JVM规范第4章

  • 调用阶段: 只可能在livestart阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 66
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 自选
  • 参数:
    • method:
      • 类型为jmethodID,目标方法
    • modifiers_ptr:
      • 类型为jint*,出参,返回定义了目标方法的类
      • JVMTI代理需要提供一个指向jint的指针,函数返回时会设置该值
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_INVALID_METHODID: 参数method不是方法ID
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数modifiers_ptrNULL

2.6.14.4 GetMaxLocals

```c
jvmtiError GetMaxLocals(jvmtiEnv* env, jmethodID method, jint* max_ptr)
```

该函数用于获取定义了目标方法所用到的局部变量槽的数量,局部变量槽包括局部变量和传给目标方法的参数。

参见JVM规范4.7.3节中对max_locals的介绍。

  • 调用阶段: 只可能在livestart阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 66
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 自选
  • 参数:
    • method:
      • 类型为jmethodID,目标方法
    • max_ptr:
      • 类型为jint*,出参,返回定义了目标方法所用到的局部变量槽的数量
      • JVMTI代理需要提供一个指向jint的指针,函数返回时会设置该值
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_INVALID_METHODID: 参数method不是方法ID
    • JVMTI_ERROR_NATIVE_METHOD: 参数method是本地方法
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数max_ptrNULL

2.6.14.5 GetArgumentsSize

```c
jvmtiError GetArgumentsSize(jvmtiEnv* env, jmethodID method, jint* size_ptr)
```

该方法用于获取目标方法的参数所占用的局部变量槽的数量,注意,两个字长的参数会占用两个槽。

  • 调用阶段: 只可能在livestart阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 69
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 自选
  • 参数:
    • method:
      • 类型为jmethodID,目标方法
    • size_ptr:
      • 类型为jint*,出参,返回定义了目标方法的参数所用到的局部变量槽的数量
      • JVMTI代理需要提供一个指向jint的指针,函数返回时会设置该值
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_INVALID_METHODID: 参数method不是方法ID
    • JVMTI_ERROR_NATIVE_METHOD: 参数method是本地方法
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数size_ptrNULL

2.6.14.6 GetLineNumberTable

```c
jvmtiError GetLineNumberTable(jvmtiEnv* env, jmethodID method, jint* entry_count_ptr, jvmtiLineNumberEntry** table_ptr)
```

其中参数jvmtiLineNumberEntry的定义如下:

```c
typedef struct {
    jlocation start_location;
    jint line_number;
} jvmtiLineNumberEntry;
```

字段定义如下:

  • start_location: 类型为jlocation,表示当前源代码行的起始位置
  • line_number: 类型为jint,表示行号

该方法与用于获取目标方法的源代码行号记录表。表的大小通过参数entry_count_ptr返回,表本身通过参数table_ptr返回。

  • 调用阶段: 只可能在livestart阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 70
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_get_line_numbers: 是否能目标方法的行号记录表
  • 参数:
    • method: 类型为jmethod,目标方法
    • entry_count_ptr: 类型为jint*,出参,用于返回源代码行号记录中记录项的个数
    • table_ptr:
      • 类型为jvmtiLineNumberEntry**,出参,用于返回源代码行号记录表
      • 函数返回时会创建一个长度为entry_count_ptr的数组,必须通过函数Deallocate释放
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_get_line_numbers,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_ABSENT_INFORMATION: 类信息不包含行号记录表
    • JVMTI_ERROR_INVALID_METHODID: 参数method不是方法ID
    • JVMTI_ERROR_NATIVE_METHOD: 参数method是本地方法
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数entry_count_ptrNULL
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数table_ptrNULL

2.6.14.7 GetMethodLocation

```c
jvmtiError GetMethodLocation(jvmtiEnv* env, jmethodID method, jlocation* start_location_ptr, jlocation* end_location_ptr)
```

该方法用于获取目标方法的起止地址和结束地址,分别以出参start_location_ptrend_location_ptr返回。在传统的字节码索引方式中,start_location_ptr指向的值总是0,end_location_ptr指向的值总是字节码数量减一。

  • 调用阶段: 只可能在livestart阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 71
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • method: 类型为jmethod,目标方法
    • start_location_ptr:
      • 类型为jlocation*,出参,用于方法的起始位置
      • 若无法获取方法位置信息,则返回-1
      • 若可以获取方法位置信息,且函数GetJLocationFormat返回JVMTI_JLOCATION_JVMBCI,则该值始终为0
    • end_location_ptr:
      • 类型为jlocation*,出参,用于方法的结束位置
      • 若无法获取方法位置信息,则返回-1
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_ABSENT_INFORMATION: 类信息不包含方法大小
    • JVMTI_ERROR_INVALID_METHODID: 参数method不是方法ID
    • JVMTI_ERROR_NATIVE_METHOD: 参数method是本地方法
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数start_location_ptrNULL
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数end_location_ptrNULL

2.6.14.8 GetLocalVariableTable

```c
jvmtiError GetLocalVariableTable(jvmtiEnv* env, jmethodID method, jint* entry_count_ptr, jvmtiLocalVariableEntry** table_ptr)
```

其中参数jvmtiLocalVariableEntry的定义如下:

```c
typedef struct {
    jlocation start_location;
    jint length;
    char* name;
    char* signature;
    char* generic_signature;
    jint slot;
} jvmtiLocalVariableEntry;
```

其中字段含义如下:

  • start_location: 类型为jlocation,表示局部变量在代码的什么位置首次生效,即在什么位置开始必须有值
  • length: 类型为jint,表示该局部变量的有效区域的长度,即局部变量有效区域的结束位置为start_location + length
  • name: 类型为char*,表示局部变量的名字,使用自定义UTF-8编码
  • signature: 类型为char*,表示局部变量的类型签名,使用自定义UTF-8编码,签名的格式参见JVM规范4.3.2节
  • generic_signature: 类型为char*,表示局部变量的泛型类型签名,使用自定义UTF-8编码,若局部变量没有泛型,则该值为NULL
  • slot: 类型为jint,表示局部变量的槽

该方法用于获取局部变量信息。

  • 调用阶段: 只可能在livestart阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 72
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_access_local_variables: 是否能获取/设置局部变量
  • 参数:
    • method: 类型为jmethodID,目标方法
    • entry_count_ptr:
      • 类型为jint*,出参,表示局部变量表的大小
      • JVMTI代理需要传入指向jint的指针,函数返回时会设置该值
    • table_ptr:
      • 类型为jvmtiLocalVariableEntry**,出参,表示局部变量表的额内容
      • JVMTI需要传入指向jvmtiLocalVariableEntry*的指针,函数返回时,会创建一个长度为*entry_count_ptr的数组,需要调用函数Deallocate显式释放
      • jvmtiLocalVariableEntry->name所指的内容也是新创建的数组,需要调用函数Deallocate显式释放
      • jvmtiLocalVariableEntry->signature所指的内容也是新创建的数组,需要调用函数Deallocate显式释放
      • jvmtiLocalVariableEntry->generic_signature所指的内容也是新创建的数组,需要调用函数Deallocate显式释放
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_access_local_variables,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_ABSENT_INFORMATION: 类信息中不包含局部变量信息
    • JVMTI_ERROR_INVALID_METHODID: 参数method不是方法ID
    • JVMTI_ERROR_NATIVE_METHOD: 参数method是本地方法
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数entry_count_ptrNULL
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数table_ptrNULL

2.6.14.9 GetBytecodes

```c
jvmtiError GetBytecodes(jvmtiEnv* env, jmethodID method, jint* bytecode_count_ptr, unsigned char** bytecodes_ptr)
```

该函数用于获取目标方法的字节码,字节码的数量以出参bytecode_count_ptr返回,字节码的内容以出参bytecodes_ptr返回。

  • 调用阶段: 只可能在livestart阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 75
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_get_bytecodes: 是否能获取字节码
  • 参数:
    • method: 类型为jmethodID,目标方法
    • bytecode_count_ptr:
      • 类型为jint*,出参,表示字节码数组的长度
      • JVMTI代理需要传入指向jint的指针,函数返回时会设置该值
    • bytecodes_ptr:
      • 类型为unsigned char**,出参,表示字节码内容本身
      • JVMTI需要传入指向unsigned char*的指针,函数返回时,会创建一个长度为*bytecode_count_ptr的数组,需要调用函数Deallocate显式释放
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_get_bytecodes,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_INVALID_METHODID: 参数method不是方法ID
    • JVMTI_ERROR_NATIVE_METHOD: 参数method是本地方法
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数bytecode_count_ptrNULL
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数bytecodes_ptrNULL

2.6.14.10 IsMethodNative

```c
jvmtiError IsMethodNative(jvmtiEnv* env, jmethodID method, jboolean* is_native_ptr)
```

该函数用于判断目标方法是否是本地方法。

  • 调用阶段: 只可能在livestart阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 76
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • method: 类型为jmethodID,目标方法
    • is_native_ptr:
      • 类型为jboolean*,出参,表示目标方法是否是本地方法
      • JVMTI代理需要传入指向jboolean的指针,函数返回时会设置该值
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_INVALID_METHODID: 参数method不是方法ID
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数is_native_ptrNULL

2.6.14.11 IsMethodSynthetic

```c
jvmtiError IsMethodSynthetic(jvmtiEnv* env, jmethodID method, jboolean* is_synthetic_ptr)
```

该函数用于判断目标方法是否是合成构造的,以出参is_synthetic_ptr返回。合成构造的方法是指由编译器生成的,而非存在于源代码中的。

  • 调用阶段: 只可能在livestart阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 77
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_get_synthetic_attribute: 是否能测试方法/属性是否是合成构造的,参见函数IsFieldSyntheticIsMethodSynthetic
  • 参数:
    • method: 类型为jmethodID,目标方法
    • is_synthetic_ptr:
      • 类型为jboolean*,出参,表示目标方法是否是合成构造的
      • JVMTI代理需要传入指向jint的指针,函数返回时会设置该值
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能is_synthetic_ptr,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_INVALID_METHODID: 参数method不是方法ID
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数is_synthetic_ptrNULL

2.6.14.13 SetNativeMethodPrefix

```c
jvmtiError SetNativeMethodPrefix(jvmtiEnv* env, const char* prefix)
```

该函数可用于修改解析本地方法的错误处理方式,该函数可以设置方法名的前缀,然后进行重试。当使用事件ClassFileLoadHook时,可以对本地方法进行增强。

由于本地方法不能直接被增强(因为本地方法没有字节码),因此必须将本地方法包装为一个非本地方法来执行增强操作。假设现在有如下本地方法:

native boolean foo(int x);

,可以将类文件(事件ClassFileLoadHook)转换为以下形式:

```c
boolean foo(int x) {
    ... record entry to foo ...
    return wrapped_foo(x);
}

native boolean wrapped_foo(int x);
```

这样,原先的本地函数foo变为了包装函数foo,真正的函数以前缀wrapped_开头。注意,使用wrapped_作为前缀是个糟糕的选择,因为应用程序开发者有可能会定义以wrapped_开头的方法,进而造成方法冲突。比较好的命名时类似$$$MyAgentWrapped$$$_这样的,虽然可读性不好,但不会有命名冲突。

包装方法可以在调用本地方法前收集相关数据,目前的问题就是,如何将被包装的方法和本地实现链接起来,即方法wrapped_foo需要被解析为本地实现foo,例如:

```c
Java_somePackage_someClass_foo(JNIEnv* env, jint x)
```

该函数可以指定前缀和解析方式。特别的,当标准解析失败时,可以通过添加前缀的方式重试解析。有两种解析方式,通过JNI函数RegisterNatives的显式解析和普通的自动解析。

使用函数RegisterNatives显式解析时,JVM会尝试如下关联:

```c
method(foo) -> nativeImplementation(foo)
```

当这种方式失败时,则添加前缀,进行重试:

```c
method(wrapped_foo) -> nativeImplementation(foo)
```

使用自动解析时,JVM会尝试如下关联:

```c
method(wrapped_foo) -> nativeImplementation(wrapped_foo)
```

当这种方式失败时,则删除前缀,进行重试:

```c
method(wrapped_foo) -> nativeImplementation(foo)
```

注意,由于前缀只在标准解析失败时使用,因此可以有选择的对本地方法进行包装。

每个JVMTI的执行环境都是独立的,可以独立进行字节码转换,因此可以进行多层包装,每个执行环境都有其自己的前缀。由于字节码转换是按顺序执行的,因此如果要应用前缀的话,则需要按相同的顺序应用。转换应用程序的顺序参见事件ClassFileLoadHook的描述。如果3个JVMTI执行环境要应用包装,则函数foo可能会变成$env3_$env2_$env1_foo。但如果说,第2个执行环境没有对函数foo进行包装,则函数foo可能会变成$env3_$env1_foo。如果存在非本地方法包装时,为了能够高效的确定前缀的序列,会使用中间前缀。因此,在上面的例子中,即时$env1_foo不是本地方法,也会应用前缀$env1_

由于前缀是在解析时使用的,而且解析可能会被延期执行,因此只要还存在相关联的、带有前缀的本地方法,就必须设置本地方法前缀。

  • 调用阶段: 可能在任意阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 73
  • Since: 1.1
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_set_native_method_prefix: 当解析本地方法失败时,是否能应用前缀,参见方法SetNativeMethodPrefixSetNativeMethodPrefixes
  • 参数:
    • prefix:
      • 类型为const char *,要应用的前缀,使用自定义UTF-8编码
      • JVMTI代理需要传入char类型的数组,若参数prefixNULL,则会撤销JVMTI执行环境中已存在的所有前缀
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_set_native_method_prefix,需要调用AddCapabilities

2.6.14.14 SetNativeMethodPrefixes

```c
jvmtiError SetNativeMethodPrefixes(jvmtiEnv* env, jint prefix_count, char** prefixes)
```

对于普通的JVMTI代理来说,函数SetNativeMethodPrefixes会提供所有需要的本地方法的前缀。对于元代理,即执行多个独立类文件转换的代理(例如,作为另一层JVMTI代理的代理),该函数可以使每次转换都有其独立的前缀。前缀的应用顺序由参数prefixes指定。

使用该函数后,之前所设置的前缀都会被替换掉,因此,若参数prefix_count0,则会在目标JVMTI执行环境中禁用前缀。

函数SetNativeMethodPrefix和该函数均可用于设置前缀,调用函数SetNativeMethodPrefix时,相当于以参数prefix_count1调用函数SetNativeMethodPrefixes。以参数值NULL调用函数SetNativeMethodPrefix时,相当于以参数prefix_count0调用函数SetNativeMethodPrefixes

  • 调用阶段: 可能在任意阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 73
  • Since: 1.1
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_set_native_method_prefix: 当解析本地方法失败时,是否能应用前缀,参见方法SetNativeMethodPrefixSetNativeMethodPrefixes
  • 参数:
    • prefix_count: 类型为jint,要应用的前缀的数量
    • prefixes:
      • 类型为char **,要应用的前缀,使用自定义UTF-8编码
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_set_native_method_prefix,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_ILLEGAL_ARGUMENT: 参数prefix_count0
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数prefixesNULL

2.6.15 原始监视器

原始监视器相关的函数包括:

2.6.15.1 CreateRawMonitor

```c
jvmtiError CreateRawMonitor(jvmtiEnv* env, const char* name, jrawMonitorID* monitor_ptr)
```

该函数用于创建一个原始监视器。

  • 调用阶段: 只能在OnLoad阶段或live阶段调用
  • 回调安全: 可以在堆迭代的回调函数中调用该函数,或是在事件GarbageCollectionStart GarbageCollectionFinishObjectFree的处理函数中调用
  • 索引位置: 31
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • name:
      • 类型为const char*,用于标识监视器的名字,使用自定义UTF-8编码
      • JVMTI代理需要传入一个字符数组
    • monitor_ptr:
      • 类型为jrawMonitorID*,出参,返回新创建的监视器
      • JVMTI代理需要传入一个指向jrawMonitorID的指针
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数nameNULL
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数monitor_ptrNULL

2.6.15.2 DestroyRawMonitor

```c
jvmtiError DestroyRawMonitor(jvmtiEnv* env, jrawMonitorID monitor)
```

该函数用于销毁一个原始监视器。若当前线程已经进入了目标监视器,则在销毁监视器之前,会先使当前线程退出目标监视器。若已经有其他线程进入了目标监视器,则会抛出错误,且不会销毁目标监视器。

  • 调用阶段: 只能在OnLoad阶段或live阶段调用
  • 回调安全: 可以在堆迭代的回调函数中调用该函数,或是在事件GarbageCollectionStart GarbageCollectionFinishObjectFree的处理函数中调用
  • 索引位置: 32
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • monitor:
      • 类型为jrawMonitorID,目标监视器
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_NOT_MONITOR_OWNER: 当前线程并不持有目标监视器
    • JVMTI_ERROR_INVALID_MONITOR: 参数monitor为不是监视器对象

2.6.15.3 RawMonitorEnter

```c
jvmtiError RawMonitorEnter(jvmtiEnv* env, jrawMonitorID monitor)
```

该函数用于获取一个原始监视器,具有排他性。同一个线程可以多次获取同一个监视器,此时线程退出监视器的次数必须与获取监视器的次数相同。若监视器是在OnLoad阶段获取的(即在JVMTI连接线程退出之前),而且在JVMTI连接线程退出时还没有退出监视器,则认为该监视器是在主线程获取的。

  • 调用阶段: 只能在OnLoad阶段或live阶段调用
  • 回调安全: 可以在堆迭代的回调函数中调用该函数,或是在事件GarbageCollectionStart GarbageCollectionFinishObjectFree的处理函数中调用
  • 索引位置: 33
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • monitor:
      • 类型为jrawMonitorID,目标监视器
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_INVALID_MONITOR: 参数monitor为不是监视器对象

2.6.15.4 RawMonitorExit

```c
jvmtiError RawMonitorExit(jvmtiEnv* env, jrawMonitorID monitor)
```

该函数用于退出一个已经获取到的、排他性的原始监视器。

  • 调用阶段: 只能在OnLoad阶段或live阶段调用
  • 回调安全: 可以在堆迭代的回调函数中调用该函数,或是在事件GarbageCollectionStart GarbageCollectionFinishObjectFree的处理函数中调用
  • 索引位置: 34
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • monitor:
      • 类型为jrawMonitorID,目标监视器
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_NOT_MONITOR_OWNER: 当前线程并不持有目标监视器
    • JVMTI_ERROR_INVALID_MONITOR: 参数monitor为不是监视器对象

2.6.15.5 RawMonitorWait

```c
jvmtiError RawMonitorWait(jvmtiEnv* env, jrawMonitorID monitor, jlong millis)
```

该函数用于等待目标监视器的唤醒通知。

该函数会使当前线程进入等待状态,直到其他线程在目标监视器上调用函数RawMonitorNotifyRawMonitorNotifyAll,或是等待时间超时。

  • 调用阶段: 只能在OnLoad阶段或live阶段调用
  • 回调安全: 可以在堆迭代的回调函数中调用该函数,或是在事件GarbageCollectionStart GarbageCollectionFinishObjectFree的处理函数中调用
  • 索引位置: 35
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • monitor:
      • 类型为jrawMonitorID,目标监视器
    • millis:
      • 类型为jlong,等待超时时间,单位为毫秒,若参数值为0,表示永远等待,直到其他线程调用了通知方法
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_NOT_MONITOR_OWNER: 当前线程并不持有目标监视器
    • JVMTI_ERROR_INTERRUPT: 等待状态被中断,重试
    • JVMTI_ERROR_INVALID_MONITOR: 参数monitor为不是监视器对象

2.6.15.6 RawMonitorNotify

```c
jvmtiError RawMonitorNotify(jvmtiEnv* env, jrawMonitorID monitor)
```

该函数用于唤醒等待在目标监视器上的某个线程。

  • 调用阶段: 只能在OnLoad阶段或live阶段调用
  • 回调安全: 可以在堆迭代的回调函数中调用该函数,或是在事件GarbageCollectionStart GarbageCollectionFinishObjectFree的处理函数中调用
  • 索引位置: 36
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • monitor:
      • 类型为jrawMonitorID,目标监视器
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_NOT_MONITOR_OWNER: 当前线程并不持有目标监视器
    • JVMTI_ERROR_INVALID_MONITOR: 参数monitor为不是监视器对象

2.6.15.7 RawMonitorNotifyAll

```c
jvmtiError RawMonitorNotifyAll(jvmtiEnv* env, jrawMonitorID monitor)
```

该函数用于唤醒等待在目标监视器上的所有线程。

  • 调用阶段: 只能在OnLoad阶段或live阶段调用
  • 回调安全: 可以在堆迭代的回调函数中调用该函数,或是在事件GarbageCollectionStart GarbageCollectionFinishObjectFree的处理函数中调用
  • 索引位置: 37
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • monitor:
      • 类型为jrawMonitorID,目标监视器
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_NOT_MONITOR_OWNER: 当前线程并不持有目标监视器
    • JVMTI_ERROR_INVALID_MONITOR: 参数monitor为不是监视器对象

2.6.16 JNI方法拦截

JNI方法拦截包括一下函数:

这个系列的函数用于获取/重置JNI函数表。下面的代码展示了如何通过重置JNI函数表来统计引用创建的数量。

```c
JNIEnv original_jni_Functions;
JNIEnv redirected_jni_Functions;
int my_global_ref_count = 0;

jobject
MyNewGlobalRef(JNIEnv *jni_env, jobject lobj) {
    ++my_global_ref_count;
    return originalJNIFunctions->NewGlobalRef(env, lobj);
}

void
myInit() {
    jvmtiError err;

    err = (*jvmti_env)->GetJNIFunctionTable(jvmti_env, &original_jni_Functions);
    if (err != JVMTI_ERROR_NONE) {
        die();
    }
    err = (*jvmti_env)->GetJNIFunctionTable(jvmti_env, &redirected_jni_Functions);
    if (err != JVMTI_ERROR_NONE) {
        die();
    }
    redirectedJNIFunctions->NewGlobalRef = MyNewGlobalRef;
        err = (*jvmti_env)->SetJNIFunctionTable(jvmti_env, redirected_jni_Functions);
    if (err != JVMTI_ERROR_NONE) {
        die();
    }
}
```

在调用函数myInit之后,会执行用户代码MyNewGlobalRef完成全局引用的创建。注意,一般情况下会保留原始的JNI函数表,以便将来可以恢复。

2.6.16.1 SetJNIFunctionTable

```c
jvmtiError SetJNIFunctionTable(jvmtiEnv* env, const jniNativeInterface* function_table)
```

该函数用于设置新的JNI函数表。在设置目标函数之前,需要通过函数GetJNIFunctionTable获取已有的JNI函数表。由于参数function_table的定义是常量,某些编译器可能会优化对函数的访问,进而使新设置的函数无法生效。函数表是被拷贝的,因此,修改函数表的局部拷贝,是不会生效的。该函数只会影响JNI函数表,不会影响执行环境的其他部分。

  • 调用阶段: 只能在start阶段或live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 120
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • function_table:
      • 类型为const jniNativeInterface *,指向新的JNI函数表,JVMTI代理需要传入指向jniNativeInterface的指针
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数function_table为不是监视器对象

2.6.16.2 GetJNIFunctionTable

```c
jvmtiError GetJNIFunctionTable(jvmtiEnv* env, jniNativeInterface** function_table)
```

该函数用于获取JNI函数表。JNI函数表会被拷贝到分配的内存中。如果已经调用了函数SetJNIFunctionTable,则会返回修改后的JNI函数表。该函数只会拷贝函数表,对执行环境的其他部分没有影响。

  • 调用阶段: 只能在start阶段或live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 121
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • function_table:
      • 类型为jniNativeInterface **,出参,*function_table points指向新创建的、拷贝了JNI函数表的内存
      • JVMTI代理需要传入指向jniNativeInterface*的指针,函数返回时会被赋值一个新创建的数组,该数组需要使用函数Deallocate来释放
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数function_table为不是监视器对象

2.6.17 事件管理

事件管理相关的函数包括:

2.6.17.1 SetEventCallbacks

```c
jvmtiError SetEventCallbacks(jvmtiEnv* env, const jvmtiEventCallbacks* callbacks, jint size_of_callbacks)
```

该函数用于设置目标事件的回调函数。新设置的回调函数数组会被拷贝到执行代码中,因此修改局部拷贝不会影响最终执行。该函数是原子操作,所有的回调函数都会被设置一次。在调用该函数之前,不会发送相应的事件。当回调函数数组为NULL,或者事件超过了size_of_callbacks的大熊啊,也不会发送相应的事件。对于事件的详细描述参见后文。若要发送目标事件,必须将之置为启用状态,并且为之设置回调函数,该函数和函数SetEventNotificationMode的调用顺序不影响最终结果。

  • 调用阶段: 只能在OnLoad阶段或live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 122
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • callbacks:
      • 类型为const jvmtiEventCallbacks*,回调函数
      • JVMTI代理需要传入指向jvmtiEventCallbacks的指针,若该参数值为NULL,则会清除之前设置的回调函数
    • size_of_callbacks:
      • 类型为jintsizeof(jvmtiEventCallbacks),该参数为兼容其他版本而存在
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_ILLEGAL_ARGUMENT: 参数size_of_callbacks小于0

2.6.17.2 SetEventNotificationMode

```c
jvmtiError SetEventNotificationMode(jvmtiEnv* env, jvmtiEventMode mode, jvmtiEvent event_type, jthread event_thread,  ...)
```

其中,jvmtiEventMode的定义如下:

```c
typedef enum {
    JVMTI_ENABLE = 1,
    JVMTI_DISABLE = 0
} jvmtiEventMode;
```

若参数threadNULL,则会对目标事件做全局处理,即全局启用或全局禁用,否则只会在目标线程内生效。若某类事件是在线程层面或全局层面启用的,则会对相应的线程产生事件。

该函数无法在线程层面设置以下事件的模式:

  • VMInit
  • VMStart
  • VMDeath
  • ThreadStart
  • CompiledMethodLoad
  • CompiledMethodUnload
  • DynamicCodeGenerated
  • DataDumpRequest

在初始的时候,无论是线程层面还是全局层面,事件都是未被启用的。

在调用该函数之前,需要先设置好所需的功能,对应关系如下所示:

Capability	                                        Events
can_generate_field_modification_events	            FieldModification 
can_generate_field_access_events	                FieldAccess 
can_generate_single_step_events	                    SingleStep 
can_generate_exception_events	                    Exception ExceptionCatch 
can_generate_frame_pop_events	                    FramePop 
can_generate_breakpoint_events	                    Breakpoint 
can_generate_method_entry_events	                MethodEntry 
can_generate_method_exit_events	                    MethodExit 
can_generate_compiled_method_load_events	        CompiledMethodLoad CompiledMethodUnload 
can_generate_monitor_events	                        MonitorContendedEnter MonitorContendedEntered MonitorWait MonitorWaited 
can_generate_vm_object_alloc_events	                VMObjectAlloc 
can_generate_native_method_bind_events	            NativeMethodBind 
can_generate_garbage_collection_events	            GarbageCollectionStart GarbageCollectionFinish 
can_generate_object_free_events	                    ObjectFree 
  • 调用阶段: 只能在OnLoad阶段或live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 2
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • mode:
      • 类型为jvmtiEventMode,值为JVMTI_ENABLEJVMTI_DISABLE
    • event_type:
      • 类型为jvmtiEvent,目标事件类型
    • event_thread:
      • 类型为jthread,目标线程,若为空,则表示在全局层面进行设置
    • ...: 为将来扩展使用
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_INVALID_THREAD: 参数event_thread不是线程对象
    • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_ALIVE: 参数参数event_thread所表示的线程对象不是存活状态,即已死或未启动
    • JVMTI_ERROR_ILLEGAL_ARGUMENT: 目标事件类型不能在线程层面进行控制
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 目标事件类型所需要的功能还未设置好
    • JVMTI_ERROR_ILLEGAL_ARGUMENT: 参数mode不是jvmtiEventMode枚举值
    • JVMTI_ERROR_INVALID_EVENT_TYPE: 参数event_type不是jvmtiEvent对象

2.6.17.3 GenerateEvents

```c
jvmtiError GenerateEvents(jvmtiEnv* env, jvmtiEvent event_type)
```

该函数用于产生表示当前JVM状态的事件。例如,若参数event_type的值为JVMTI_EVENT_COMPILED_METHOD_LOAD,则会为每个当前已经编译过的方法发送CompiledMethodLoad事件。已经载入的方法和还未载入的方法,不会发送该事件。事件发送历史不会影响由该函数发送的事件,例如,每次调用该方法时,所有当前编译的方法都会发送事件。

当JVMTI代理是在应用程序开始运行之后才连接时,可能会错过某些事件,此时可以通过该函数来重新发送目标事件。

执行Java代码或JNI函数时,可能会被暂停住,因此不应该在发送事件的线程中调用Java代码或JNI函数。只有在错误的事件都发送、处理和完成后,该函数才会退出。事件可能会被发送的其他线程来处理。事件的回调函数必须通过函数SetEventCallbacks来设置,并且通过函数SetEventNotificationMode将事件启用,所则不会发送事件。若JVM没有目标事件相关的信息,就不会发送事件了,也不会返回错误。

该函数仅支持以下事件:

  • CompiledMethodLoad
  • DynamicCodeGenerated

相关参数信息如下:

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 123
  • Since: 1.0
  • 功能:必选
  • 可选特性:
    • can_generate_compiled_method_load_events : 是否能生成方法被编译或卸载的事件
  • 参数:
    • event_type: 类型为jvmtiEvent,目标事件类型,仅支持CompiledMethodLoadDynamicCodeGenerated
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 参数event_typeCompiledMethodLoad,且can_generate_compiled_method_load_eventsfalse
    • JVMTI_ERROR_ILLEGAL_ARGUMENT: 参数event_type的值不是CompiledMethodLoadDynamicCodeGenerated
    • JVMTI_ERROR_INVALID_EVENT_TYPE: 参数event_type不是jvmtiEvent对象

2.6.18 扩展机制

扩展函数的类型包括:

扩展机制包括的函数有:

这些函数使JVMTI代理能够提供本文未定义的事件和函数。

扩展函数和扩展事件都包含有参数typekind,其取值如下所示:

        Extension Function/Event Parameter Types (jvmtiParamTypes)
Constant	                Value	    Description
JVMTI_TYPE_JBYTE	        101	        Java语言中的原生类型byte,JNI类型为jbyte
JVMTI_TYPE_JCHAR	        102	        Java语言中的原生类型char,JNI类型为jchar
JVMTI_TYPE_JSHORT	        103	        Java语言中的原生类型short,JNI类型为jshort
JVMTI_TYPE_JINT	            104	        Java语言中的原生类型int,JNI类型为jint
JVMTI_TYPE_JLONG	        105	        Java语言中的原生类型long,JNI类型为jlong
JVMTI_TYPE_JFLOAT	        106	        Java语言中的原生类型float,JNI类型为jfloat
JVMTI_TYPE_JDOUBLE	        107	        Java语言中的原生类型double,JNI类型为jdouble
JVMTI_TYPE_JBOOLEAN	        108	        Java语言中的原生类型boolean,JNI类型为jboolean
JVMTI_TYPE_JOBJECT	        109	        Java语言中的对象类型java.lang.Object,JNI类型为jobject,返回值为JNI局部引用,必须管理起来
JVMTI_TYPE_JTHREAD	        110	        Java语言中的对象类型java.lang.Thread,JNI类型为jthread,返回值为JNI局部引用,必须管理起来
JVMTI_TYPE_JCLASS	        111	        Java语言中的对象类型java.lang.Class,JNI类型为jclass,返回值为JNI局部引用,必须管理起来
JVMTI_TYPE_JVALUE	        112	        Java语言中原生类型和对象类型的联合,JNI类型为jvalue,返回值为对象类型的是JNI局部引用,必须管理起来
JVMTI_TYPE_JFIELDID	        113	        Java语言中的属性标识符,JNI类型为jfieldID
JVMTI_TYPE_JMETHODID	    114	        Java语言中的方法标识符,JNI类型为jmethodID
JVMTI_TYPE_CCHAR	        115	        C语言中的类型,char
JVMTI_TYPE_CVOID	        116	        C语言中的类型,void
JVMTI_TYPE_JNIENV	        117	        JNI执行环境,JNIEnv,与正确的jvmtiParamKind值使用才能成为指针类型


        Extension Function/Event Parameter Kinds (jvmtiParamKind)
Constant	                Value	    Description
JVMTI_KIND_IN	            91	        忽略参数,foo
JVMTI_KIND_IN_PTR	        92	        忽略指针参数,const foo*
JVMTI_KIND_IN_BUF	        93	        忽略数组参数,const foo*
JVMTI_KIND_ALLOC_BUF	    94	        出参分配数组,foo*,使用函数Deallocate使用
JVMTI_KIND_ALLOC_ALLOC_BUF	95	        出参分配数组的数组,foo***,使用函数Deallocate释放
JVMTI_KIND_OUT	            96	        出参,foo*
JVMTI_KIND_OUT_BUF	        97	        出参为JVMTI代理分配的数组,foo*,无需使用函数Deallocate释放

jvmtiParamInfo的定义如下:

```c
typedef struct {
    char* name;
    jvmtiParamKind kind;
    jvmtiParamTypes base_type;
    jboolean null_ok;
} jvmtiParamInfo;
```

其字段含义如下:

  • name: 类型为char*,参数名,以自定义UTF-8编码
  • kind: 类型为jvmtiParamKind,表示参数类型
  • base_type: 类型为jvmtiParamTypes,表示参数的基本类型
  • null_ok: 类型为jboolean,表示参数值是否可以为NULL,只对指针类型和对象类型有效

2.6.18.1 jvmtiExtensionFunction

```c
typedef jvmtiError (JNICALL *jvmtiExtensionFunction) (jvmtiEnv* jvmti_env, ...);
```

该类型为扩展函数的具体实现。

  • jvmti_env: 类型为jvmtiEnv*,JVMTI执行环境
  • ...: 类型为...,扩展函数的具体

2.6.18.2 jvmtiExtensionEvent

```c
typedef void (JNICALL *jvmtiExtensionEvent)(jvmtiEnv* jvmti_env, ...);
```

扩展事件的具体实现。事件处理函数通过函数SetExtensionEventCallback来设置。

扩展事件的事件处理函数必须声明匹配该该定义的可变参数。若不遵守的话,在某些平台上可能会导致调用约定不匹配和未定义错误。

例如,若函数GetExtensionEvents返回的jvmtiParamInfo指定了要有一个jint参数,则事件处理函数必须声明为:

```c
void JNICALL myHandler(jvmtiEnv* jvmti_env, jint myInt, ...)
```
  • jvmti_env: 类型为jvmtiEnv*,JVMTI执行环境
  • ...: 类型为...,扩展事件的具体

2.6.18.3 GetExtensionFunctions

```c
jvmtiError GetExtensionFunctions(jvmtiEnv* env, jint* extension_count_ptr, jvmtiExtensionFunctionInfo** extensions)
```

该函数用于获取扩展函数集合。

其中jvmtiExtensionFunctionInfo的定义如下:

```c
typedef struct {
    jvmtiExtensionFunction func;
    char* id;
    char* short_description;
    jint param_count;
    jvmtiParamInfo* params;
    jint error_count;
    jvmtiError* errors;
} jvmtiExtensionFunctionInfo;
```

其字段含义如下:

  • func: 实际调用的函数
  • id: 扩展函数的标识符,使用自定义UTF-8编码,通常会使用包名,例如com.sun.hotspot.bar
  • short_description: 函数描述,使用自定义UTF-8编码
  • param_count: 除了jvmtiEnv *jvmti_env以外的参数个数
  • params: 除了jvmtiEnv *jvmti_env以外的参数数组
  • error_count: 除了通用错误码之外函数可能返回的错误码个数
  • errors: 除了通用错误码之外函数可能返回的错误码数组

函数相关参数信息如下:

  • 调用阶段: 只可能在liveOnLoad阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 124
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • extension_count_ptr: 类型为jint*,出参,返回扩展函数的数量,JVMTI代理需要提供指向jint的指针
    • extensions:
      • 类型为jvmtiExtensionFunctionInfo**,出参,返回扩展函数数组
      • JVMTI代理需要提供指向jvmtiExtensionFunctionInfo*的指针,该函数会创建一个长度为extension_count_ptr的数组并返回,需要调用函数Deallocate显式释放,对于每个数组元素:
        • jvmtiExtensionFunctionInfo.id指向的也是新创建的数组,需要调用函数Deallocate显式释放
        • jvmtiExtensionFunctionInfo.short_description指向的也是新创建的数组,需要调用函数Deallocate显式释放
        • jvmtiExtensionFunctionInfo.params指向的也是新创建的数组,需要调用函数Deallocate显式释放,对于其中的每个参数:
          • jvmtiExtensionFunctionInfo.params.name指向的也是新创建的数组,需要调用函数Deallocate显式释放
        • jvmtiExtensionFunctionInfo.errors指向的也是新创建的数组,需要调用函数Deallocate显式释放,
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数extension_count_ptrNULL
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数extensionsNULL

2.6.18.4 GetExtensionEvents

```c
jvmtiError GetExtensionEvents(jvmtiEnv* env, jint* extension_count_ptr, jvmtiExtensionEventInfo** extensions)
```

该函数用于获取扩展事件集合。

其中jvmtiExtensionEventInfo的定义如下:

```c
typedef struct {
    jint extension_event_index;
    char* id;
    char* short_description;
    jint param_count;
    jvmtiParamInfo* params;
} jvmtiExtensionEventInfo;
```

其字段含义如下:

  • extension_event_index: 事件的索引标识
  • id: 扩展事件的标识符,使用自定义UTF-8编码,通常会使用包名,例如com.sun.hotspot.bar
  • short_description: 函数描述,使用自定义UTF-8编码
  • param_count: 除了jvmtiEnv *jvmti_env以外的参数个数
  • params: 除了jvmtiEnv *jvmti_env以外的参数数组

函数相关参数信息如下:

  • 调用阶段: 只可能在liveOnLoad阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 125
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • extension_count_ptr: 类型为jint*,出参,返回扩展事件的数量,JVMTI代理需要提供指向jint的指针
    • extensions:
      • 类型为jvmtiExtensionEventInfo**,出参,返回扩展函数数组
      • JVMTI代理需要提供指向jvmtiExtensionEventInfo*的指针,该函数会创建一个长度为extension_count_ptr的数组并返回,需要调用函数Deallocate显式释放,对于每个数组元素:
        • jvmtiExtensionEventInfo.id指向的也是新创建的数组,需要调用函数Deallocate显式释放
        • jvmtiExtensionEventInfo.short_description指向的也是新创建的数组,需要调用函数Deallocate显式释放
        • jvmtiExtensionEventInfo.params指向的也是新创建的数组,需要调用函数Deallocate显式释放,对于其中的每个参数:
          • jvmtiExtensionFunctionInfo.params.name指向的也是新创建的数组,需要调用函数Deallocate显式释放
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数extension_count_ptrNULL
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数extensionsNULL

2.6.18.5 SetExtensionEventCallback

```c
jvmtiError SetExtensionEventCallback(jvmtiEnv* env, jint extension_event_index, jvmtiExtensionEvent callback)
```

该函数用设置扩展事件的回调函数,并启用该扩展事件。若参数callbackNULL,则会禁用目标事件。注意,与标准事件不同,设置并启用扩展事件是一个操作。

  • 调用阶段: 只可能在liveOnLoad阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 126
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • extension_event_index: 类型为jint,指定要对哪个事件设置回调函数,该值与jvmtiExtensionEventInfo.extension_event_index相对应
    • callback:
      • 类型为jvmtiExtensionEvent,若该值不为NULL,则对目标事件设置回调函数,并启用事件,否则会禁用目标事件
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_ILLEGAL_ARGUMENT : 参数extension_event_index的值与由函数GetExtensionEvents返回的extension_event_index字段值不匹配

2.6.19 功能

功能相关的函数包括:

功能相关的函数使JVMTI代理可以修改当前JVM可支持的功能,即哪些JVMTI函数可以调用,哪些事件可以产生,事件和函数能提供哪些功能。

每个事件和函数的”功能”一栏中都描述其所需要的JVM功能。”必选”表示是可以直接使用的,无需额外添加功能;”可选功能”表示JVMTI代理在使用函数或事件之前,必须先通过函数AddCapabilities配置好功能;”可选特性”表示要扩展特性的功能。

每个JVMTI实现中,可用的功能都不尽相同。具体来说,功能可能会:

  • 可能永不添加
  • 可能在OnLoad阶段或live阶段添加
  • 可能只在OnLoad阶段添加
  • 可能一次只能由一个执行环境处理
  • 可能一次只能由一个执行环境处理,而且只能在live阶段处理
  • 其他

频繁执行增加功能的操作,可能会导致执行速度、启动时间或内存使用量的增大。需要注意的是,增加功能的执行消耗,完全不同于处理功能的执行消耗。以步进调试为例,在执行步进的时候,即启用事件并主动发送事件,对于任何JVMTI实现来说,在每个指令上发送并处理事件的消耗都是巨大的。但是,处理功能的消耗则取决于具体实现,消耗量可大可小。此外,功能何时可用,也取决于具体实现。例如:

  • 某些JVM可能会将所有的字节码都编译为本地代码再执行,因此无法产生步进指令。此时,无法添加功能。
  • 某些JVM可以在任意时间切换到步进解释器,此时,可以在任意时间添加功能,不会有消耗。
  • 某些JVM可以在启动的时候选择是以编译字节码的模式运行,还是以步进解释器的模式运行,但不能互相切换。此时,需要在OnLoad阶段(执行字节码之前)添加功能,对执行速度有较大影响,及时步进解释器模式从未用过,也是如此。
  • 某些JVM可能会编译字节码或启用解释器时,检查是否开启步进功能。此时,需要在OnLoad阶段添加功能,但执行开销会小很多。

每个JVMTI执行环境都有其字节的功能集合。开始的时候,集合是空的,用户可以添加需要的功能到集合中。如果可能的话,应该在OnLoad阶段完成功能添加的工作。对于大部分JVM来说,特定的功能需要在OnLoad阶段设置好,要在JVM开始执行前完成。一旦添加了功能后,就只能通过执行环境显式移除。

JVMTI代理通过相应的方法,能够获知JVM提供了哪些功能,添加了哪些功能,移除了哪些功能,以及当前哪些功能可用。

下面的示例展示了新启动的JVMTI代理(在OnLoad函数中),如何启动所有的功能。注意,一般情况下,不要这么干,因为不必要的功能可能会损害执行性能。

```c
jvmtiCapabilities capa;
jvmtiError err;

err = (*jvmti)->GetPotentialCapabilities(jvmti, &capa);
if (err == JVMTI_ERROR_NONE) {
   err = (*jvmti)->AddCapabilities(jvmti, &capa);
```

下面的示例展示了JVMTI代理如何检查是否可以获取方法的字节码:

```c
jvmtiCapabilities capa;
jvmtiError err;

err = (*jvmti)->GetCapabilities(jvmti, &capa);
if (err == JVMTI_ERROR_NONE) {
   	   if (capa.can_get_bytecodes) { ... } } 
```

功能jvmtiCapabilities的定义如下:

```c
typedef struct {
    unsigned int can_tag_objects : 1;
    unsigned int can_generate_field_modification_events : 1;
    unsigned int can_generate_field_access_events : 1;
    unsigned int can_get_bytecodes : 1;
    unsigned int can_get_synthetic_attribute : 1;
    unsigned int can_get_owned_monitor_info : 1;
    unsigned int can_get_current_contended_monitor : 1;
    unsigned int can_get_monitor_info : 1;
    unsigned int can_pop_frame : 1;
    unsigned int can_redefine_classes : 1;
    unsigned int can_signal_thread : 1;
    unsigned int can_get_source_file_name : 1;
    unsigned int can_get_line_numbers : 1;
    unsigned int can_get_source_debug_extension : 1;
    unsigned int can_access_local_variables : 1;
    unsigned int can_maintain_original_method_order : 1;
    unsigned int can_generate_single_step_events : 1;
    unsigned int can_generate_exception_events : 1;
    unsigned int can_generate_frame_pop_events : 1;
    unsigned int can_generate_breakpoint_events : 1;
    unsigned int can_suspend : 1;
    unsigned int can_redefine_any_class : 1;
    unsigned int can_get_current_thread_cpu_time : 1;
    unsigned int can_get_thread_cpu_time : 1;
    unsigned int can_generate_method_entry_events : 1;
    unsigned int can_generate_method_exit_events : 1;
    unsigned int can_generate_all_class_hook_events : 1;
    unsigned int can_generate_compiled_method_load_events : 1;
    unsigned int can_generate_monitor_events : 1;
    unsigned int can_generate_vm_object_alloc_events : 1;
    unsigned int can_generate_native_method_bind_events : 1;
    unsigned int can_generate_garbage_collection_events : 1;
    unsigned int can_generate_object_free_events : 1;
    unsigned int can_force_early_return : 1;
    unsigned int can_get_owned_monitor_stack_depth_info : 1;
    unsigned int can_get_constant_pool : 1;
    unsigned int can_set_native_method_prefix : 1;
    unsigned int can_retransform_classes : 1;
    unsigned int can_retransform_any_class : 1;
    unsigned int can_generate_resource_exhaustion_heap_events : 1;
    unsigned int can_generate_resource_exhaustion_threads_events : 1;
    unsigned int : 7;
    unsigned int : 16;
    unsigned int : 16;
    unsigned int : 16;
    unsigned int : 16;
    unsigned int : 16;
} jvmtiCapabilities;
```

其各个位域的含义如下:

  • can_tag_objects: 是否能获取/设置对象标签,since 1.0
  • can_generate_field_modification_events: 是否能对属性修改设置观察点,since 1.0
  • can_generate_field_access_events: 是否能对属性访问设置观察点,since 1.0
  • can_get_bytecodes: 是否能获取方法的字节码,since 1.0
  • can_get_synthetic_attribute: 是否能测试方法/属性为合成的,since 1.0
  • can_get_owned_monitor_info: 是否能获取监视器的持有者信息,since 1.0
  • can_get_current_contended_monitor: 是否能调用函数GetCurrentContendedMonitor,since 1.0
  • can_get_monitor_info: 是否能调用函数GetObjectMonitorUsage,since 1.0
  • can_pop_frame: 是否能使用函数PopFrame从栈上弹出栈帧,since 1.0
  • can_redefine_classes: 是否能使用函数RedefineClasses重定义类,since 1.0
  • can_signal_thread: 是否能终止或中断线程,since 1.0
  • can_get_source_file_name: 是否能获取类的原文件名字,since 1.0
  • can_get_line_numbers: 是否能获取方法的行号表,since 1.0
  • can_get_source_debug_extension: 是否能获取类的调试信息,since 1.0
  • can_access_local_variables: 是否能获取/设置局部变量,since 1.0
  • can_maintain_original_method_order: 是否能按照类文件中的出现顺序返回方法列表,since 1.0
  • can_generate_single_step_events: 是否能获取步进事件,since 1.0
  • can_generate_exception_events: 是否能获取异常抛出和异常捕获事件,since 1.0
  • can_generate_frame_pop_events: 是否能获取/设置FramePop事件,since 1.0
  • can_generate_breakpoint_events: 是否能获取/设置Breakpoint事件,since 1.0
  • can_suspend: 是否能挂起/恢复线程,since 1.0
  • can_redefine_any_class: 是否能修改(转换或重定义)任意非原生、非数组类型的类,since 1.0
  • can_get_current_thread_cpu_time: 是否能获取当前线程的CPU时间,since 1.0
  • can_get_thread_cpu_time: 是否能获取线程的CPU时间,since 1.0
  • can_generate_method_entry_events: 是否能在进入方法时产生方法进入事件,since 1.0
  • can_generate_method_exit_events: 是否能在退出方法时产生方法退出事件,since 1.0
  • can_generate_all_class_hook_events: 对于每个载入的类,是否能产生ClassFileLoadHook事件,since 1.0
  • can_generate_compiled_method_load_events: 当方法被编译或卸载时,是否能产生事件,since 1.0
  • can_generate_monitor_events: 当有监视器活动时,是否能产生相应的事件,since 1.0
  • can_generate_vm_object_alloc_events: 当JVM为对象分配内存时,是否能产生相应的事件,since 1.0
  • can_generate_native_method_bind_events: 当本地方法被绑定到其具体实现时,是否能产生相应的事件,since 1.0
  • can_generate_garbage_collection_events: 当垃圾回收开始/结束的时候,是否能产生相应的事件,since 1.0
  • can_generate_object_free_events: 当垃圾回收器回收一个对象的时候,是否能产生相应的事件,since 1.0
  • can_force_early_return: 是否能从方法提前返回,since 1.1
  • can_get_owned_monitor_stack_depth_info: 是否能获取与拥有的监视器相关的信息和栈深度信息,since 1.1
  • can_get_constant_pool: 是否能获取类的常量池信息,since 1.1
  • can_set_native_method_prefix: 当本地方法解析失败时,是否能设置方法前缀,since 1.1
  • can_retransform_classes: 是否能调用函数RetransformClasses转换类,除了JVMTI具体实现对该功能的限制之外,该功能必须在事件ClassFileLoadHook第一次启用之前设置好。首次启用ClassFileLoadHook事件时,具有该功能的执行环境被称为可转换的,否则成为不可转换的,since 1.1
  • can_retransform_any_class: 是否能对任意类调用函数RetransformClasses,since 1.1
  • can_generate_resource_exhaustion_heap_events: 当JVM无法从Java堆分配内存时,是否能产生相应的事件,since 1.1
  • can_generate_resource_exhaustion_threads_events: 当JVM无法创建线程时,是否能产生相应的事件,since 1.1

2.6.19.1 GetPotentialCapabilities

```c
jvmtiError GetPotentialCapabilities(jvmtiEnv* env, jvmtiCapabilities* capabilities_ptr)
```

该函数用于获取JVMTI执行环境当前可获取到的功能集合,以出参capabilities_ptr返回。在以下两种情况下,该函数返回的功能集合与当前JVM所实现的功能集合不同:

  • 某些只能被一个JVMTI执行环境获取的功能,已经被其他JVMTI执行环境获取到了
  • 当前为live阶段,而某些功能只能在OnLoad阶段获取

函数AddCapabilities可用于添加功能。

典型场景下,该函数应该在OnLoad阶段调用。某些JVM实现可能会允许在live阶段添加某些功能。此时,可使用功能列表就会与OnLoad阶段获取到可用功能列表不同。

  • 调用阶段: 只可能在liveOnLoad阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 140
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • capabilities_ptr:
      • 类型为jvmtiCapabilities*,出参,返回JVMTI可以添加的功能列表,JVMTI代理需要提供指向jvmtiCapabilities的指针
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER : 参数capabilities_ptrNULL

2.6.19.2 AddCapabilities

```c
jvmtiError AddCapabilities(jvmtiEnv* env, const jvmtiCapabilities* capabilities_ptr)
```

该函数用于为JVMTI执行环境添加指定的功能。调用该函数时,已有的功能会继续保留,只处理新功能。典型场景下,该函数应该在OnLoad阶段调用。某些JVM实现可能会允许在live阶段添加某些功能。

  • 调用阶段: 只可能在liveOnLoad阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 142
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • capabilities_ptr:
      • 类型为jvmtiCapabilities*,要添加的功能列表,JVMTI代理需要提供指向jvmtiCapabilities的指针
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_NOT_AVAILABLE: 要添加的功能不可用
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER : 参数capabilities_ptrNULL

2.6.19.3 RelinquishCapabilities

```c
jvmtiError RelinquishCapabilities(jvmtiEnv* env, const jvmtiCapabilities* capabilities_ptr)
```

该函数用于去除目标功能。在某些JVMTI实现中,某些可能会只能被一个JVMTI执行环境获取,在调用该函数后,这些功能才能被其他JVMTI执行环境获取。处理要去除的目标功能外,其他已有的功能保持不变。若去除一个本不具有的功能,并不会报错。

  • 调用阶段: 只可能在liveOnLoad阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 143
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • capabilities_ptr:
      • 类型为jvmtiCapabilities*,要去除的功能列表,JVMTI代理需要提供指向jvmtiCapabilities的指针
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER : 参数capabilities_ptrNULL

2.6.19.4 GetCapabilities

```c
jvmtiError GetCapabilities(jvmtiEnv* env, jvmtiCapabilities* capabilities_ptr)
```

该函数用于获取当前JVMTI执行环境已经获取到的功能列表。在调用函数AddCapabilities前,JVMTI代理并不会具有目标功能。在显式调用函数RelinquishCapabilities后,JVMTI执行环境会失去目标功能。

  • 调用阶段: 只可能在liveOnLoad阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 89
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 必选
  • 参数:
    • capabilities_ptr:
      • 类型为jvmtiCapabilities*,出参,返回当前拥有的功能列表,JVMTI代理需要提供指向jvmtiCapabilities的指针
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER : 参数capabilities_ptrNULL

2.6.20 计时器

计时器相关的函数包括:

这些函数用于获取系统时间相关信息。时间的更新精度并未指定,提供了纳秒的精度,但准度未必是纳秒的。

计时器返回的信息jvmtiTimerInfo定义如下:

```c
typedef struct {
    jlong max_value;
    jboolean may_skip_forward;
    jboolean may_skip_backward;
    jvmtiTimerKind kind;
    jlong reserved1;
    jlong reserved2;
} jvmtiTimerInfo;
```

其字段含义如下:

  • max_value: 表示计时器所能达到的最大值。在达到最大值后,会变回0,继续计时。该值是无符号的,如果以jlong来检查数值的话,可能会得到一个负数,因为jlong是有符号的。
  • may_skip_forward: 若为true,表示可以在外部调整计时器,向前跳过一定长度,若为false,则计时器的值永远不能比真实时间值快。
  • may_skip_backward: 若为true,表示可以在外部调整计时器,向后跳过一定长度,若为false,则计时器的值是单调递增的。
  • kind: 表示计时器的类型,对于不区分系统时间和用户时间的平台来说,会返回JVMTI_TIMER_TOTAL_CPU
  • reserved1: 保留字段
  • reserved2: 保留字段

其中,jvmtiTimerKind的定义如下:

                        Timer Kinds (jvmtiTimerKind)
Constant	                Value	    Description
JVMTI_TIMER_USER_CPU	    30	        用户模式下,线程所消耗的CPU时间
JVMTI_TIMER_TOTAL_CPU	    31	        用户或内核模式下,线程所消耗的CPU时间
JVMTI_TIMER_ELAPSED	        32	        流逝的时间,即墙上时间

2.6.20.1 GetCurrentThreadCpuTimerInfo

```c
jvmtiError GetCurrentThreadCpuTimerInfo(jvmtiEnv* env, jvmtiTimerInfo* info_ptr)
```

获取GetCurrentThreadCpuTime计时器的相关信息,以出参info_ptr返回相关内容,其具体指取决于具体平台和GetCurrentThreadCpuTime的实现,因此与线程或某次调用无关。

注意,GetCurrentThreadCpuTimeGetThreadCpuTime的具体实现可能有所区别,因此GetCurrentThreadCpuTimerInfoGetThreadCpuTimerInfo的返回值也可能不尽相同。

  • 调用阶段: 只可能在startlive阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 134
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_get_current_thread_cpu_time : 是否能获取当前线程的CPU时间
  • 参数:
    • info_ptr: 类型为jvmtiTimerInfo*,出参,用于获取目标计时器信息,JVMTI代理需要传入一个指向jvmtiTimerInfo的指针
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_get_current_thread_cpu_time,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数info_ptrNULL

2.6.20.2 GetCurrentThreadCpuTime

```c
jvmtiError GetCurrentThreadCpuTime(jvmtiEnv* env, jlong* nanos_ptr)
```

该函数用用于获取当前线程所使用的CPU时间。

注意,函数GetThreadCpuTime可用于获取任意线程的CPU时间,包括当前线程。对于那些无法获取其他线程CPU时间的平台,或者需要获取当前线程更准确信息时,可使用函数GetCurrentThreadCpuTime来获取相关内容。对于大部分平台来说,调用该函数等同于调用GetThreadCpuTime(env, NULL, nanos_ptr)

  • 调用阶段: 只可能在startlive阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 135
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_get_current_thread_cpu_time: 是否能获取当前线程的CPU时间。若在线程启动后才添加该功能,则JVMTI实现可能会选择任意时间点,并以启用该功能的时间点为时间收集的起点。对于任意平台,若can_get_thread_cpu_time可用,则该功能也必须可用。
  • 参数:
    • nanos_ptr: 类型为jlong*,出参,返回当前线程所使用的CPU时间,单位为纳秒,该值为无符号数。JVMTI代理需要传入指向jlong的指针。
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_get_current_thread_cpu_time,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数nanos_ptrNULL

2.6.20.3 GetThreadCpuTimerInfo

```c
jvmtiError GetThreadCpuTimerInfo(jvmtiEnv* env, jvmtiTimerInfo* info_ptr)
```

该函数用于获取GetThreadCpuTime的计时器,出参info_ptr中保存了计时器的详细信息。其具体指取决于具体平台和GetThreadCpuTime的实现,因此与线程或某次调用无关。

注意,GetCurrentThreadCpuTimeGetThreadCpuTime的具体实现可能有所区别,因此GetCurrentThreadCpuTimerInfoGetThreadCpuTimerInfo的返回值也可能不尽相同。

  • 调用阶段: 只可能在startlive阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 136
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_get_thread_cpu_time: 是否能获取目标线程的CPU时间
  • 参数:
    • info_ptr: 类型为jvmtiTimerInfo*,出参,用于获取目标计时器信息,JVMTI代理需要传入一个指向jvmtiTimerInfo的指针
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_get_thread_cpu_time,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数info_ptrNULL

2.6.20.4 GetThreadCpuTime

```c
jvmtiError GetThreadCpuTime(jvmtiEnv* env, jthread thread, jlong* nanos_ptr)
```

该函数用于获取目标线程的CPU时间。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 137
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_get_thread_cpu_time: 是否能获取目标线程的CPU时间。若在线程启动后才添加该功能,则JVMTI实现可能会选择任意时间点,并以启用该功能的时间点为时间收集的起点。
  • 参数:
    • thread: 类型为jthread,目标线程,若为NULL,则表示当前线程
    • nanos_ptr: 类型为jlong*,出参,返回目标线程所使用的CPU时间,单位为纳秒,该值为无符号数。JVMTI代理需要传入指向jlong的指针。
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY: 执行环境无法处理功能can_get_thread_cpu_time.,需要调用AddCapabilities
    • JVMTI_ERROR_INVALID_THREAD: 参数thread不是线程对象
    • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_ALIVE: 线程已死或还未启动
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数nanos_ptrNULL

2.6.20.5 GetTimerInfo

```c
jvmtiError GetTimerInfo(jvmtiEnv* env, jvmtiTimerInfo* info_ptr)
```

获取函数GetTime所用的计时器信息,以出参info_ptr返回。在某次函数调用中,获取到的计时器信息不会发生变化。

  • 调用阶段: 可能任意阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 138
  • Since: 1.0
  • 功能: 必选
  • 参数:
    • info_ptr: 类型为jvmtiTimerInfo*,出参,用于获取目标计时器信息,JVMTI代理需要传入一个指向jvmtiTimerInfo的指针
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数info_ptrNULL

2.6.20.6 GetTime

```c
jvmtiError GetTime(jvmtiEnv* env, jlong* nanos_ptr)
```

该函数返回系统计时器的当前值,单位为纳秒。

函数的返回值表示从某个时间点以来流逝的时间,选取的时间点可能会在未来,因此函数返回值可能是负数。该函数提供了纳秒的精度,但没有保证有纳秒的准度。系统计时器的更新频率并未强制要求。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 139
  • Since: 1.0
  • 功能: 必选
  • 参数:
    • nanos_ptr: 类型为jlong*,出参,以纳秒为单位返回系统计时器的当前值,该值为无符号数。JVMTI代理需要传入指向jlong的指针。
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数nanos_ptrNULL

2.6.20.7 GetAvailableProcessors

```c
jvmtiError GetAvailableProcessors(jvmtiEnv* env, jint* processor_count_ptr)
```

该函数返回当前JVM可用的处理器数量。

在某次调用期间,该函数的返回值可能发生变化。若应用程序需要准确获取可用处理器的数量,则需要定期轮询该方法。

  • 调用阶段: 只可能在live阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 144
  • Since: 1.0
  • 功能: 必选
  • 参数:
    • processor_count_ptr: 类型为jint*,出参,返回可用处理器的数量,至少为1
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数processor_count_ptrNULL

2.6.21 类加载器搜索

类加载器搜索相关的函数包括:

该系列函数是JVMTI代理可以为某个类添加搜索路径,对于安装字节码增强类很有用。

2.6.21.1 AddToBootstrapClassLoaderSearch

```c
jvmtiError AddToBootstrapClassLoaderSearch(jvmtiEnv* env, const char* segment)
```

通过该函数使启动类加载日可以定义字节码增强类。启动类加载器无法找到目标类时,会搜索参数segment指向的路径。参数segment中只能指定一个路径。可以多次调用该函数来添加多个搜索路径,启动类加载器的搜索顺序与调用函数的顺序相同。

OnLoad阶段,可以通过该函数添加额外的搜索搜索路径,以便启动类加载器可以在找不到目标类时,在新添加的路径中查找目标类。典型情况下,添加的搜索路径是一个目录或jar包。

live阶段,可以通过该函数添加额外的jar包,作为额外搜索路径。需要注意的是,jar包中应该只包含用于字节码增强的类文件。

  • 调用阶段: 只可能在liveOnLoad阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 149
  • Since: 1.0
  • 功能: 必选
  • 参数:
    • segment: 类型为const char*,额外的搜索路径,以自定义UTF-8编码,JVMTI代理需要传入char数组
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_ILLEGAL_ARGUMENT: segment不是有效的路径。在live阶段,只能是jar包。
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数segmentNULL

2.6.21.2 AddToSystemClassLoaderSearch

```c
jvmtiError AddToSystemClassLoaderSearch(jvmtiEnv* env, const char* segment)
```

通过该函数使系统类加载日可以定义字节码增强类。系统类加载器无法找到目标类时,会搜索参数segment指向的路径。参数segment中只能指定一个路径。可以多次调用该函数来添加多个搜索路径,系统类加载器的搜索顺序与调用函数的顺序相同。

OnLoad阶段,可以通过该函数添加额外的搜索搜索路径,以便系统类加载器可以在找不到目标类时,在新添加的路径中查找目标类。典型情况下,添加的搜索路径是一个目录或jar包。

live阶段,可以通过该函数添加额外的jar包,作为额外搜索路径,前提条件是系统类加载器实现了一个名为appendToClassPathForInstrumentation,带有一个java.lang.String参数的方法,这个方法不必为public

  • 调用阶段: 只可能在liveOnLoad阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 151
  • Since: 1.1
  • 功能: 必选
  • 参数:
    • segment: 类型为const char*,额外的搜索路径,以自定义UTF-8编码,JVMTI代理需要传入char数组
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_ILLEGAL_ARGUMENT: segment不是有效的路径。在live阶段,只能是jar包。
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数segmentNULL
    • JVMTI_ERROR_CLASS_LOADER_UNSUPPORTED: 系统类加载器不支持操作

2.6.22 系统属性

系统属性相关的函数包括:

这个系列的函数用于获取/设置系统属性。

2.6.22.1 GetSystemProperties

```c
jvmtiError GetSystemProperties(jvmtiEnv* env, jint* count_ptr, char*** property_ptr)
```

该函数用于返回系统属性列表,以便后续通过函数GetSystemProperty获取属性值。强烈建议JVM实现者提供一下属性:

  • java.vm.vendor
  • java.vm.version
  • java.vm.name
  • java.vm.info
  • java.library.path
  • java.class.path

该函数返回的系统属性列表中,会包含有在启动程序时通过命令行选项设置的系统属性。

这里的系统属性是指与JVM视角触发的,因此可访问的系统属性与方法java.lang.System.getProperties所得到的属性不尽相同。可以使用JNI方法来访问java.lang.System.getProperties方法。

系统属性列表的内容可能会在将来的JVM版本中扩展。

  • 调用阶段: 只可能在liveOnLoad阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 130
  • Since: 1.0
  • 功能: 必选
  • 参数:
    • count_ptr:
      • 类型为jint*,出参,用于返回系统属性的个数
      • JVMTI代理需要提供一个指向jint的指针
    • property_ptr:
      • 类型为char***,出参,用于返回系统属性列表,以自定义UTF-8编码
      • JVMTI代理需要提供一个指向char**的指针,函数返回时会创建长度为*count_ptr的数组,需要调用函数Deallocate显式释放,其中的每个元素也是新创建的数组,也需要调用函数Deallocate显式释放。
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数count_ptrNULL
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数property_ptrNULL

2.6.22.2 GetSystemProperty

```c
jvmtiError GetSystemProperty(jvmtiEnv* env, const char* property, char** value_ptr)
```

该函数用于返回某个系统属性的值。

由于是从JVM角度出发看到的系统属性,因此可能与方法java.lang.System.getProperty(String)的返回不尽相同。典型情况下,JVM可能会在初始化时,将系统属性拷贝到java.lang.System所持有的Properties对象的中。此后对系统属性的修改(通过SetSystemProperty方法或java.lang.System.setProperty(String,String)方法),将导致属性值不再一直。

  • 调用阶段: 只可能在liveOnLoad阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 131
  • Since: 1.0
  • 功能: 必选
  • 参数:
    • property:
      • 类型为const char*,目标属性的key,使用自定义UTF-8编码
      • JVMTI代理需要提供一个char数组
    • value_ptr:
      • 类型为char**,出参,用于返回系统属性的值,以自定义UTF-8编码
      • JVMTI代理需要提供一个指向char*的指针,函数返回时会创建新的数组,需要调用函数Deallocate显式释放
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_NOT_AVAILABLE: 目标属性值不可用,需要通过函数GetSystemProperties获取可用属性列表
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数propertyNULL
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数value_ptrNULL

2.6.22.3 SetSystemProperty

```c
jvmtiError SetSystemProperty(jvmtiEnv* env, const char* property, const char* value_ptr)
```

该函数用于设置目标系统属性的值。

  • 调用阶段: 只可能在liveOnLoad阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 132
  • Since: 1.0
  • 功能: 必选
  • 参数:
    • property:
      • 类型为const char*,目标属性的key,使用自定义UTF-8编码
      • JVMTI代理需要提供一个char数组
    • value_ptr:
      • 类型为const char*,目标属性的值,以自定义UTF-8编码,JVMTI代理需要提供一个char数组
      • 若参数值为NULL,则不会设置属性值
      • 若属性值不可写,则返回错误JVMTI_ERROR_NOT_AVAILABLE
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_NOT_AVAILABLE: 目标属性值不可用或不可写
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数propertyNULL

2.6.23 通用

相关函数包括:

2.6.23.1 GetPhase

```c
jvmtiError GetPhase(jvmtiEnv* env, jvmtiPhase* phase_ptr)
```

该函数用于会翻当前JVM所处的阶段。其中jvmtiPhase的定义如下:

```c
typedef enum {
    JVMTI_PHASE_ONLOAD = 1,
    JVMTI_PHASE_PRIMORDIAL = 2,
    JVMTI_PHASE_START = 6,
    JVMTI_PHASE_LIVE = 4,
    JVMTI_PHASE_DEAD = 8
} jvmtiPhase;
```

各阶段的说明如下:

                        Phases of execution (jvmtiPhase)
Constant	            Value	Description
JVMTI_PHASE_ONLOAD	    1	    载入阶段:正在执行"Agent_load"函数,或者执行"Agent_OnLoad_<agent-lib-name>"函数
JVMTI_PHASE_PRIMORDIAL	2	    初始阶段:已经完成执行"Agent_load"函数"Agent_OnLoad_<agent-lib-name>"函数,但还没开始"VMStart事件
JVMTI_PHASE_START	    6	    开始阶段:已经发送"VMStartS"事件,还未开始"VMInit"事件
JVMTI_PHASE_LIVE	    4	    存活阶段:已经发送"VMStartS"事件,"VMDeath"事件还未结束
JVMTI_PHASE_DEAD	    8	    死亡阶段:"VMDeath"事件已完成,或者启动失败之后

启动失败时,JVM会直接转入死亡阶段。

大部分JVMTI函数只能在live阶段使用。下面的函数可以在OnLoad阶段或live阶段使用:

  • CreateRawMonitor
  • DestroyRawMonitor
  • SetEventCallbacks
  • SetEventNotificationMode
  • GetExtensionFunctions
  • GetExtensionEvents
  • SetExtensionEventCallback
  • GetPotentialCapabilities
  • AddCapabilities
  • RelinquishCapabilities
  • AddToBootstrapClassLoaderSearch
  • AddToSystemClassLoaderSearch
  • GetSystemProperties
  • GetSystemProperty

下面的函数只能在OnLoad阶段使用:

  • SetSystemProperty

下面的函数可以在start阶段或live阶段使用:

  • GetCurrentThread
  • SetThreadLocalStorage
  • GetThreadLocalStorage
  • GetTag
  • SetTag
  • GetClassSignature
  • GetClassStatus
  • GetSourceFileName
  • GetClassModifiers
  • GetClassMethods
  • GetClassFields
  • GetImplementedInterfaces
  • GetClassVersionNumbers
  • GetConstantPool
  • IsInterface
  • IsArrayClass
  • IsModifiableClass
  • GetClassLoader
  • GetSourceDebugExtension
  • GetObjectSize
  • GetObjectHashCode
  • GetFieldName
  • GetFieldDeclaringClass
  • GetFieldModifiers
  • IsFieldSynthetic
  • GetMethodName
  • GetMethodDeclaringClass
  • GetMethodModifiers
  • GetMaxLocals
  • GetArgumentsSize
  • GetLineNumberTable
  • GetMethodLocation
  • GetBytecodes
  • IsMethodNative
  • IsMethodSynthetic
  • IsMethodObsolete
  • SetJNIFunctionTable
  • GetJNIFunctionTable
  • GetCurrentThreadCpuTimerInfo
  • GetCurrentThreadCpuTime

下面的函数可以在任意阶段使用:

  • Allocate
  • Deallocate
  • SetNativeMethodPrefix
  • SetNativeMethodPrefixes
  • RawMonitorEnter
  • RawMonitorExit
  • RawMonitorWait
  • RawMonitorNotify
  • RawMonitorNotifyAll
  • GetCapabilities
  • GetTimerInfo
  • GetTime
  • GetAvailableProcessors
  • GetPhase
  • DisposeEnvironment
  • SetEnvironmentLocalStorage
  • GetEnvironmentLocalStorage
  • GetVersionNumber
  • GetErrorName
  • SetVerboseFlag
  • GetJLocationFormat

JNI函数只能在live阶段或start阶段使用(Invocation API除外)。

大部分JVMTI事件只能在live阶段发送,下面的事件可以在其他阶段发送:

  • ThreadStart
  • ThreadEnd
  • ClassLoad
  • ClassPrepare
  • VMStart
  • NativeMethodBind
  • ClassFileLoadHook
  • DynamicCodeGenerated

函数说明如下:

  • 调用阶段: 可能在任意阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 133
  • Since: 1.0
  • 功能: 必选
  • 参数:
    • phase_ptr:
      • 类型为jvmtiPhase*,出参,返回当前JVM的阶段
      • JVMTI代理需要提供一个指向jvmtiPhase的指针
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数phase_ptrNULL

2.6.23.2 DisposeEnvironment

```c
jvmtiError DisposeEnvironment(jvmtiEnv* env)
```

该函数用于关闭由JNI函数GetEnv函数创建JVMTI连接,并销毁目标执行环境所持有的资源。需要注意的是,目标执行环境所产生的副作用不会自动恢复,需要手动处理,包括:

  • 目标执行环境所挂起的线程不会自动恢复,必须由JVMTI显式恢复线程运行
  • 目标执行环境所分配的内存不会自动释放,必须显式调用函数Deallocate来释放
  • 目标执行环境所创建的原始监视器不会自动销毁,必须显式调用函数DestroyRawMonitor来销毁

调用该函数后,目标执行环境所设置的本地方法前缀会被撤销,JVMTI代理在调用该函数前必须移除所有加了前缀的本地方法。

调用该函数后,目标执行环境所具有功能都会撤销。

调用该函数后,目标执行环境所启用的事件都不会再发送,但已有的事件处理器会继续运行。设计事件处理器时需要注意,在事件处理过程中,执行环境可能会失效。

  • 调用阶段: 可能在任意阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 127
  • Since: 1.0
  • 功能: 必选
  • 参数:无
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数phase_ptrNULL

2.6.23.3 SetEnvironmentLocalStorage

```c
jvmtiError SetEnvironmentLocalStorage(jvmtiEnv* env, const void* data)
```

每个执行环境都有一个指针值,指向存储的数据,这个指针成为执行环境局部存储。在未调用该函数之前,局部存储中的值为NULL。JVMTI代理可以专门分配内存来存储相关信息,存储的数据可以通过函数GetEnvironmentLocalStorage来获取。

  • 调用阶段: 可能在任意阶段调用
  • 回调安全: 该函数可能会在堆处理函数的回调函数中被调用,或者在事件GarbageCollectionStart GarbageCollectionFinishObjectFree的事件处理函数中被调用
  • 索引位置: 148
  • Since: 1.0
  • 功能: 必选
  • 参数:
    • data: 类型为const void *,待设置的数据,若参数值为NULL,则会将数据置为NULL
  • 返回:
    • 通用错误码

2.6.23.4 GetEnvironmentLocalStorage

```c
jvmtiError GetEnvironmentLocalStorage(jvmtiEnv* env, void** data_ptr)
```

该函数用于获取存储的相关数据。

  • 调用阶段: 可能在任意阶段调用
  • 回调安全: 该函数可能会在堆处理函数的回调函数中被调用,或者在事件GarbageCollectionStart GarbageCollectionFinishObjectFree的事件处理函数中被调用
  • 索引位置: 147
  • Since: 1.0
  • 功能: 必选
  • 参数:
    • data_ptr: 类型为void **,待设置的数据,出参,指向存储的数据,若没有设置,则值为NULL
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数data_ptrNULL

2.6.23.5 GetVersionNumber

```c
jvmtiError GetVersionNumber(jvmtiEnv* env, jint* version_ptr)
```

该函数用于JVMTI返回版本号,包括主版本号、次版本号和微版本号。

                            Version Interface Types
Constant	                        Value	    Description
JVMTI_VERSION_INTERFACE_JNI	        0x00000000	用于JNIV
JVMTI_VERSION_INTERFACE_JVMTI	    0x30000000	用于JVMTI

                            Version Masks
Constant	                        Value	    Description
JVMTI_VERSION_MASK_INTERFACE_TYPE	0x70000000	用于获取接口类型的掩码
JVMTI_VERSION_MASK_MAJOR	        0x0FFF0000	用于获取主版本号的掩码
JVMTI_VERSION_MASK_MINOR	        0x0000FF00	用于获取次版本号的掩码
JVMTI_VERSION_MASK_MICRO	        0x000000FF	用于获取微版本号的掩码

                            Version Shifts
Constant	                        Value	    Description
JVMTI_VERSION_SHIFT_MAJOR	        16	        用于获取主版本号的移位
JVMTI_VERSION_SHIFT_MINOR	        8	        用于获取次版本号的移位
JVMTI_VERSION_SHIFT_MICRO	        0	        用于获取微版本号的移位

函数参数说明信息如下:

  • 调用阶段: 可能在任意阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 58
  • Since: 1.0
  • 功能: 必选
  • 参数:
    • version_ptr: 类型为void **,用于返回JVMTI的版本号,JVMTI代理需要提供指向jint的指针
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数version_ptrNULL

2.6.23.6 GetErrorName

```c
vmtiError GetErrorName(jvmtiEnv* env, jvmtiError error, char** name_ptr)
```

该函数用于返回错误码对应的符号名。

例如,执行下面的代码时,会在出参name_ptr中返回JVMTI_ERROR_NONE:

```c
GetErrorName(env, JVMTI_ERROR_NONE, &err_name)
```
  • 调用阶段: 可能在任意阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 128
  • Since: 1.0
  • 功能: 必选
  • 参数:
    • error: 类型为jvmtiError,目标错误码
    • name_ptr:
      • 类型为char **,出参,用于返回错误名称,以自定义UTF-8编码,但这里实际上只有ASCII字符
      • JVMTI代理需要提供指向char*的指针,函数返回时会创建信息的数组,需要使用函数Deallocate来释放
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_ILLEGAL_ARGUMENT: 参数error不是错误码
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数version_ptrNULL

2.6.23.7 SetVerboseFlag

```c
jvmtiError SetVerboseFlag(jvmtiEnv* env, jvmtiVerboseFlag flag, jboolean value)
```

其中jvmtiVerboseFlag的定义如下:

```c
                    Verbose Flag Enumeration (jvmtiVerboseFlag)
Constant	        Value	Description
JVMTI_VERBOSE_OTHER	0	    除了下面之外的其他内容
JVMTI_VERBOSE_GC	1	    输出GC信息,-verbose:gc
JVMTI_VERBOSE_CLASS	2	    输出类加载信息,-verbose:class
JVMTI_VERBOSE_JNI	4	    输出JNI信息,-verbose:jni
```

该函数用于设置详细输出的内容。

  • 调用阶段: 可能在任意阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 128
  • Since: 1.0
  • 功能: 必选
  • 参数:
    • flag: 类型为jvmtiVerboseFlag,要设置的输出内容
    • value: 类型为jboolean,是否要输出目标内容
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_ILLEGAL_ARGUMENT: 参数flag不是错误码

2.6.23.8 GetJLocationFormat

```c
jvmtiError GetJLocationFormat(jvmtiEnv* env, jvmtiJlocationFormat* format_ptr)
```

其中jvmtiJLocationFormat的定义如下:

```c
typedef enum {
    JVMTI_JLOCATION_JVMBCI = 1,
    JVMTI_JLOCATION_MACHINEPC = 2,
    JVMTI_JLOCATION_OTHER = 0
} jvmtiJlocationFormat;
```

尽管该函数的主要功能是获取JVM字节码的位置信息,但JVM的实现者可以选择不实现相关功能,从而该函数无法获取位置信息。

                JLocation Format Enumeration (jvmtiJlocationFormat)
Constant	                Value	Description
JVMTI_JLOCATION_JVMBCI	    1	    jlocation的值表示JVM字节码的索引,即方法的偏移量
JVMTI_JLOCATION_MACHINEPC	2	    jlocation的值表示本地程序的程序计数器的值
JVMTI_JLOCATION_OTHER	    0	    jlocation的值表示其他内容
  • 调用阶段: 可能在任意阶段调用
  • 回调安全: 无
  • 索引位置: 129
  • Since: 1.0
  • 功能: 必选
  • 参数:
    • format_ptr:
      • 类型为jvmtiJlocationFormat*,出参,用于返回jlocation的格式,JVMTI需要传入指向jvmtiJlocationFormat的指针
  • 返回:
    • 通用错误码
    • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER: 参数format_ptr不是错误码

2.7 错误码

每个JVMTI函数都会返回jvmtiError。JVMTI代理在调用函数后,必须检查错误码的内容。

2.7.1 通用错误码

  • JVMTI_ERROR_NONE (0): 没有错误发生,函数执行成功。
  • JVMTI_ERROR_NULL_POINTER (100): 指针为NULL
  • JVMTI_ERROR_OUT_OF_MEMORY (110): 函数试图分配内存,但分配失败。
  • JVMTI_ERROR_ACCESS_DENIED (111): JVM还没有启用函数所需的功能。
  • JVMTI_ERROR_UNATTACHED_THREAD (115): 调用该函数的线程没有连接到JVM。
  • JVMTI_ERROR_INVALID_ENVIRONMENT (116): JVMTI执行环境无效。
  • JVMTI_ERROR_WRONG_PHASE (112): 在当前阶段,期望的功能不可用。如果JVM已经执行完毕,则永远返回该值。
  • JVMTI_ERROR_INTERNAL (113): JVM内部出现错误。

2.7.2 必要的函数相关错误码

下面的错误码由相关的JVMTI函数返回,JVMTI实现者必须在相关条件下返回这些错误码,JVMTI代理的开发者必须检查这些错误码。

  • JVMTI_ERROR_INVALID_PRIORITY (12): 无效的优先级
  • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_SUSPENDED (13): 线程没有被挂起
  • JVMTI_ERROR_THREAD_SUSPENDED (14): 线程已经被挂起
  • JVMTI_ERROR_THREAD_NOT_ALIVE (15): 该操作要求线程处于存活状态,即必须已经启动且还未死亡
  • JVMTI_ERROR_CLASS_NOT_PREPARED (22): 类已经载入,但还未准备好
  • JVMTI_ERROR_NO_MORE_FRAMES (31): 在指定的深度没有Java程序或JNI程序的栈帧
  • JVMTI_ERROR_OPAQUE_FRAME (32): 无法获取到栈帧信息,例如本地栈帧
  • JVMTI_ERROR_DUPLICATE (40): 条目已经设置
  • JVMTI_ERROR_NOT_FOUND (41): 目标元素找不到
  • JVMTI_ERROR_NOT_MONITOR_OWNER (51): 目标线程并不持有原始监视器
  • JVMTI_ERROR_INTERRUPT (52): 调用在完成之前被中断了
  • JVMTI_ERROR_UNMODIFIABLE_CLASS (79): 类不能被修改
  • JVMTI_ERROR_NOT_AVAILABLE (98): 当前JVM不支持目标功能
  • JVMTI_ERROR_ABSENT_INFORMATION (101): 目标信息不可用
  • JVMTI_ERROR_INVALID_EVENT_TYPE (102): 无法识别目标事件类型
  • JVMTI_ERROR_NATIVE_METHOD (104): 本地方法无法获取目标信息
  • JVMTI_ERROR_CLASS_LOADER_UNSUPPORTED (106): 类载入器不支持该操作

2.7.3 JVMTI代理相关的错误码

下面的错误码由某些JVMTI函数返回,错误原因是JVMTI代理传入了无效的参数或在错误的上下文环境中调用了函数。不强制要求JVMTI代理的开发者检查这些错误码。

  • JVMTI_ERROR_INVALID_THREAD (10): 无效线程
  • JVMTI_ERROR_INVALID_FIELDID (25): 无效属性
  • JVMTI_ERROR_INVALID_METHODID (23): 无效方法
  • JVMTI_ERROR_INVALID_LOCATION (24): 无效位置
  • JVMTI_ERROR_INVALID_OBJECT (20): 无效对象
  • JVMTI_ERROR_INVALID_CLASS (21): 无效类
  • JVMTI_ERROR_TYPE_MISMATCH (34): 变量类型与函数要求不匹配
  • JVMTI_ERROR_INVALID_SLOT (35): 无效槽
  • JVMTI_ERROR_MUST_POSSESS_CAPABILITY (99): 当前JVMTI执行环境没有添加所需功能
  • JVMTI_ERROR_INVALID_THREAD_GROUP (11): 无效的线程组
  • JVMTI_ERROR_INVALID_MONITOR (50): 无效的原始监视器
  • JVMTI_ERROR_ILLEGAL_ARGUMENT (103): 无效参数
  • JVMTI_ERROR_INVALID_TYPESTATE (65): 线程状态已被修改,不一致
  • JVMTI_ERROR_UNSUPPORTED_VERSION (68): 当前JVM不支持目标类文件的版本号
  • JVMTI_ERROR_INVALID_CLASS_FORMAT (60): 类文件格式不正确
  • JVMTI_ERROR_CIRCULAR_CLASS_DEFINITION (61): 类文件定义导致了循环定义
  • JVMTI_ERROR_UNSUPPORTED_REDEFINITION_METHOD_ADDED (63): 类文件中添加了方法
  • JVMTI_ERROR_UNSUPPORTED_REDEFINITION_SCHEMA_CHANGED (64): 新类版本修改了属性
  • JVMTI_ERROR_FAILS_VERIFICATION (62): 类字节码校验失败
  • JVMTI_ERROR_UNSUPPORTED_REDEFINITION_HIERARCHY_CHANGED (66): 新类版本的直接父类与原先不同,或者直接实现的接口与原先不同
  • JVMTI_ERROR_UNSUPPORTED_REDEFINITION_METHOD_DELETED (67): 新类版本丢失原版本中声明的方法
  • JVMTI_ERROR_NAMES_DONT_MATCH (69): 新类版本的类名与原版本不同
  • JVMTI_ERROR_UNSUPPORTED_REDEFINITION_CLASS_MODIFIERS_CHANGED (70): 新类版本使用了不同的修饰符
  • JVMTI_ERROR_UNSUPPORTED_REDEFINITION_METHOD_MODIFIERS_CHANGED (71): 新类版本方法的修饰符与原版本不同

2.7.4 数据类型

JVMTI中使用到的JNI类型:

Type	    Description
jboolean	Java中的boolean,无符号8位
jchar	    Java中的char,无符号16位
jint	    Java中的int,有符号32位
jlong	    Java中的long,有符号64位
jfloat	    Java中的float,有符号32位
jdouble	    Java中的double,有符号64位
jobject	    Java中的对象
jclass	    Java中的类
jvalue	    联合体,可存储所有类型的数据.
jfieldID	Java中成员变量
jmethodID	Java中的方法
JNIEnv	    指向JNI函数表

JVMTI数据类型:

  • jvmtiEnv: JVMTI执行环境
  • jthread: jobject的子类,用于表示线程对象

          ```c
          typedef jobject jthread;
          ```
    
  • jthreadGroup: jobject的子类,用于表示线程组对象

          ```c
          typedef jobject jthreadGroup;
          ```
    
  • jlocation: 64位整数值,表示方法中的位置,单调递增,-1表示本地方法

          ```c
          typedef jlong jlocation;
          ```
    
  • jrawMonitorID: 原始监视器

          ```c
          struct _jrawMonitorID;
          typedef struct _jrawMonitorID *jrawMonitorID;
          ```
    
  • jvmtiError: 错误码

          ```c
          typedef enum { 
              JVMTI_ERROR_NONE = 0,  
              JVMTI_ERROR_INVALID_THREAD = 10,
              ... 
          } jvmtiError;
          ```
    
  • jvmtiEvent: 事件类型

          ```c
          typedef enum { 
              JVMTI_EVENT_SINGLE_STEP = 1, 
              JVMTI_EVENT_BREAKPOINT = 2, 
              ... 
          } jvmtiEvent;
          ```
    
  • jvmtiEventCallbacks: 事件回调

          ```c
          typedef struct {
              jvmtiEventVMInit VMInit;
              jvmtiEventVMDeath VMDeath;
              ... 
          } jvmtiEventCallbacks;
          ```
    
  • jniNativeInterface: JNI接口

          ```c
          typedef struct JNINativeInterface_ jniNativeInterface;
          ```
    

3 事件

应用程序运行过程中,JVMTI代理可以收到各种事件通知。

为了处理目标事件,可以通过函数SetEventCallbacks设置事件回调函数,当发生事件时,会调用相应的时间回调函数。

事件回调函数通常由应用程序线程发起调用,JVMTI实现并不会对事件做排队处理,因此,编写事件回调函数时,需要特别小心。下面是一些注意事项:

  • 在事件回调函数中抛出的异常,会覆盖掉当前还未处理的异常,需要特别注意
  • 事件回调函数必须是可重入的,JVMTI实现并不会对事件做排队处理,若JVMTI代理需要一次一个事件的处理,则需要在事件回调函数中使用监视器,自己实现同步操作
  • 若在事件回调函数中调用JNI函数FindClass载入类,需要注意FindClass会使用当前本地线程的相关联的类载入器。

JVMTI事件中的引用都是JNI局部引用,在事件回调函数返回后就会失效。除非特别声明,否则在事件回调函数中发送的指针所指向的内存区域,在事件回调函数结束后,指针的值可能不再有效。

除非特别声明,否则事件会被发送到产生该事件的线程,产生事件就会发送。

产生事件的线程并不会修改事件的状态,若JVMTI代理想要挂起事件,则需要显式调用SuspendThread方法来挂起处理事件的线程。

若事件在多个JVMTI执行环境中启用了,则会按照执行环境的创建顺序逐个发送。

很多时候,在同一个线程的同一个位置,可能会触发多个事件,此时,所有的事件都会执行事件回调函数。

若当前位置是方法的入口点,则会在其他事件触发前,先触发MethodEntry事件。

若在当前位置探查到有异常,或者当前位置在catch语句块的起始位置,或者清除了挂起异常的本地方法返回了,则会先触发exceptionCatch事件,然后再触发其他事件。

若在当前位置触发了事件singleStepbreakpoint,则会在执行当前位置的代码前,先触发事件,而且事件singleStepbreakpoint会先于同位置的其他事件触发。如果同事触发了事件singleStepbreakpoint,则先处理singleStep事件。

若当前位置在方法的出口点,则事件MethodExitFramePop会在同位置的其他事件处理完成后再处理。

协同定位事件是指,在同一线程的同一位置处理事件A的时候触发了事件B,且按照事件处理顺序,A优先于B。若按照事件处理顺序,B优先于A,则事件B不会被报告为当前线程和位置。下面的事件永远都不会与其他事件成为协同定位事件:

  • VMStart
  • VMInit
  • VMDeath
  • ThreadStart
  • ThreadEnd
  • ClassLoad
  • ClassPrepare

3.1 SingleStep

```c
void JNICALL SingleStep(jvmtiEnv *jvmti_env, JNIEnv* jni_env, jthread thread, jmethodID method, jlocation location)
```

步进事件使JVMTI代理可以最细粒度的跟踪JVM的执行。当线程达到一个新的代码位置时,会产生一个新的步进事件。典型情况下,一个步进事件代表了一条JVM中的字节码。但在某些JVM实现中,对于”位置”的定义可能有所不同。在任何情况下,methodlocation都只能定位一个唯一的位置,以便可以映射到源代码的具体位置。

本地方法不会产生步进事件。

  • 调用阶段: 只能在live阶段调用
  • 事件类型: JVMTI_EVENT_SINGLE_STEP
  • 事件编号: 60
  • 启用事件: SetEventNotificationMode(JVMTI_ENABLE, JVMTI_EVENT_SINGLE_STEP, NULL)
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_generate_single_step_events: 是否能获取步进事件
  • 参数:
    • jni_env: 类型为JNIEnv *,处理事件线程的JNI执行环境
    • thread: 类型为jthread,将要执行下一个指令的线程
    • method: 类型为jmethodID,将要执行下一个指令的方法
    • location: 类型为jlocation,将要执行下一个指令的位置

3.2 Breakpoint

```c
void JNICALL Breakpoint(jvmtiEnv *jvmti_env, JNIEnv* jni_env, jthread thread, jmethodID method, jlocation location)
```

当线程执行到一个带有断点的位置时,会生成一个断点事件,通过methodlocation映射到原文件的具体问题。

  • 调用阶段: 只能在live阶段调用
  • 事件类型: JVMTI_EVENT_BREAKPOINT
  • 事件编号: 62
  • 启用事件: SetEventNotificationMode(JVMTI_ENABLE, JVMTI_EVENT_BREAKPOINT, NULL)
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_generate_breakpoint_events: 是否能设置/获取断点
  • 参数:
    • jni_env: 类型为JNIEnv *,处理事件线程的JNI执行环境
    • thread: 类型为jthread,目标线程
    • method: 类型为jmethodID,目标方法
    • location: 类型为jlocation,将要执行下一个指令的位置

3.3 FieldAccess

```c
void JNICALL FieldAccess(jvmtiEnv *jvmti_env, JNIEnv* jni_env, jthread thread, jmethodID method, jlocation location, jclass field_klass, jobject object, jfieldID field)
```

当线程访问了具有观察点的属性时,会产生一个属性访问事件。

  • 调用阶段: 只能在live阶段调用
  • 事件类型: JVMTI_EVENT_FIELD_ACCESS
  • 事件编号: 63
  • 启用事件: SetEventNotificationMode(JVMTI_ENABLE, JVMTI_EVENT_FIELD_ACCESS, NULL)
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_generate_field_access_events: 是否能观察点
  • 参数:
    • jni_env: 类型为JNIEnv *,处理事件线程的JNI执行环境
    • thread: 类型为jthread,目标线程
    • method: 类型为jmethodID,目标方法
    • location: 类型为jlocation,目标位置
    • field_klass: 类型为jclass,要访问的属性的类型
    • object: 类型为jobject,若目标属性为对象,则为对象的值,否则为NULL
    • field: 类型为jfieldID,目标属性ID

3.4 FieldModification

```c
void JNICALL FieldModification(jvmtiEnv *jvmti_env, JNIEnv* jni_env, jthread thread, jmethodID method, jlocation location, jclass field_klass, jobject object, jfieldID field, char signature_type, jvalue new_value)
```

当线程修改具有观察点的属性时,会产生一个属性访问事件。

  • 调用阶段: 只能在live阶段调用
  • 事件类型: JVMTI_EVENT_FIELD_MODIFICATION
  • 事件编号: 64
  • 启用事件: SetEventNotificationMode(JVMTI_ENABLE, JVMTI_EVENT_FIELD_MODIFICATION, NULL)
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_generate_field_modification_events: 是否能观察点
  • 参数:
    • jni_env: 类型为JNIEnv *,处理事件线程的JNI执行环境
    • thread: 类型为jthread,目标线程
    • method: 类型为jmethodID,目标方法
    • location: 类型为jlocation,目标位置
    • field_klass: 类型为jclass,要访问的属性的类型
    • object: 类型为jobject,若目标属性为对象,则为对象的值,否则为NULL
    • field: 类型为jfieldID,目标属性ID
    • signature_type: 类型为char,新的属性值的类型签名
    • new_value: 类型为jvalue,新的属性值

3.5 FramePop

```c
void JNICALL FramePop(jvmtiEnv *jvmti_env, JNIEnv* jni_env, jthread thread, jmethodID method, jboolean was_popped_by_exception)
```

当调用NotifyFramePop从单个方法返回时,会抛出一个栈帧,会产生栈帧弹出事件。当执行退出指令或抛出异常而导致方法返回时,也会产生栈帧弹出事件。但是,由函数PopFrame弹出的栈帧不会报告栈帧弹出事件。

  • 调用阶段: 只能在live阶段调用
  • 事件类型: JVMTI_EVENT_FRAME_POP
  • 事件编号: 61
  • 启用事件: SetEventNotificationMode(JVMTI_ENABLE, JVMTI_EVENT_FRAME_POP, NULL)
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_generate_frame_pop_events: 是否能设置/获取栈帧弹出事件
  • 参数:
    • jni_env: 类型为JNIEnv *,处理事件线程的JNI执行环境
    • thread: 类型为jthread,目标线程
    • method: 类型为jmethodID,目标方法
    • was_popped_by_exception: 类型为jboolean,若为true表示是由于异常导致栈帧弹出,若为false表示是由退出指令导致的

3.6 MethodEntry

```c
void JNICALL MethodEntry(jvmtiEnv *jvmti_env, JNIEnv* jni_env, jthread thread, jmethodID method)
```

当进入Java方法(包括本地方法)时,会产生方法进入事件。

GetFrameLocation报告的location可用于定位方法的初始执行位置。

在大部分平台上,启用方法进入或方法退出会导致很大的性能损耗,因此对于性能敏感的应用来说,慎用。字节码注入可用于这种场景。

  • 调用阶段: 只能在live阶段调用
  • 事件类型: JVMTI_EVENT_METHOD_ENTRY
  • 事件编号: 64
  • 启用事件: SetEventNotificationMode(JVMTI_ENABLE, JVMTI_EVENT_METHOD_ENTRY, NULL)
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_generate_method_entry_events: 进入方法时,是否能产生事件
  • 参数:
    • jni_env: 类型为JNIEnv *,处理事件线程的JNI执行环境
    • thread: 类型为jthread,目标线程
    • method: 类型为jmethodID,目标方法

3.7 MethodExit

```c
void JNICALL MethodExit(jvmtiEnv *jvmti_env, JNIEnv* jni_env, jthread thread, jmethodID method, jboolean was_popped_by_exception, jvalue return_value)
```

从Java方法(包括本地方法)返回时,会产生方法退出事件,正常退出或因异常导致退出都会产生方法退出事件。

在大部分平台上,启用方法进入或方法退出会导致很大的性能损耗,因此对于性能敏感的应用来说,慎用。字节码注入可用于这种场景。

  • 调用阶段: 只能在live阶段调用
  • 事件类型: JVMTI_EVENT_METHOD_EXIT
  • 事件编号: 66
  • 启用事件: SetEventNotificationMode(JVMTI_ENABLE, JVMTI_EVENT_METHOD_EXIT, NULL)
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_generate_method_exit_events: 退出方法时,是否能产生事件
  • 参数:
    • jni_env: 类型为JNIEnv *,处理事件线程的JNI执行环境
    • thread: 类型为jthread,目标线程
    • method: 类型为jmethodID,目标方法
    • was_popped_by_exception: 类型为jboolean,若为true表示是由于异常导致栈帧弹出,若为false表示是由退出指令导致的
    • return_value: 类型为jvalue,方法退出时的返回值,若was_popped_by_exceptiontrue,则不应该使用该值

3.8 NativeMethodBind

```c
void JNICALL NativeMethodBind(jvmtiEnv *jvmti_env, JNIEnv* jni_env, jthread thread, jmethodID method, void* address, void** new_address_ptr)
```

当JVM绑定了一个本地方法到具体实现后,会产生一个绑定事件。当首次调用本地方法时,或调用JNI函数RegisterNatives时,会产生该事件。这个事件允许绑定被重定向到JVMTI代理指定的代理函数上。在本地函数被解绑时,不会产生该事件。典型场景下,这个代理函数需要指定到具体的方法,或者为了处理通用情况而指定到自动产生的汇编代码,因为在执行了字节码增强的代码后,通常就会调用原先绑定地址的函数了。原来绑定的函数实现会被转存起来。在primordial阶段可能会发送一起其他事件,JNI和大部分JVMTI在此时都无法使用,但方法实现和地址可以存储起来以备后续使用。

  • 调用阶段: 只能在primordial livestart阶段调用
  • 事件类型: JVMTI_EVENT_NATIVE_METHOD_BIND
  • 事件编号: 67
  • 启用事件: SetEventNotificationMode(JVMTI_ENABLE, JVMTI_EVENT_NATIVE_METHOD_BIND, NULL)
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_generate_native_method_bind_events: 绑定本地方法时,是否能产生事件
  • 参数:
    • jni_env: 类型为JNIEnv *,处理事件线程的JNI执行环境
    • thread: 类型为jthread,目标线程
    • method: 类型为jmethodID,目标方法
    • address: 类型为void*,目标地址
    • new_address_ptr: 类型为void**,若引用地址已经改变,则会绑定到提供的新地址上

3.9 Exception

```c
void JNICALL Exception(jvmtiEnv *jvmti_env, JNIEnv* jni_env, jthread thread, jmethodID method, jlocation location, jobject exception, jmethodID catch_method, jlocation catch_location)
```

在Java方法中,无论何时探查到有异常抛出,都会产生一个异常事件。这里的异常指的是java.lang.Throwable。异常可能由Java方法或本地方法抛出,若是由本地方法抛出,则在Java方法见到这个异常之前,不会产生异常事件。若在本地方法中设置了异常,又清理了异常,则不会产生异常事件。

  • 调用阶段: 只能在live阶段调用
  • 事件类型: JVMTI_EVENT_EXCEPTION
  • 事件编号: 58
  • 启用事件: SetEventNotificationMode(JVMTI_ENABLE, JVMTI_EVENT_EXCEPTION, NULL)
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_generate_exception_events: 是否能获取异常抛出和异常捕获事件
  • 参数:
    • jni_env: 类型为JNIEnv *,处理事件线程的JNI执行环境
    • thread: 类型为jthread,目标线程
    • method: 类型为jmethodID,目标方法
    • location: 类型为jlocation,发生异常的位置
    • exception: 类型为jobject,抛出的异常
    • catch_method: 类型为jmethodID,捕获异常的方法
    • catch_location: 类型为jlocation,捕获异常的位置

3.10 ExceptionCatch

```c
void JNICALL ExceptionCatch(jvmtiEnv *jvmti_env, JNIEnv* jni_env, jthread thread, jmethodID method, jlocation location, jobject exception)
```

当捕获到异常时,会产生异常捕获事件。这里的异常指的是java.lang.Throwable。若是在Java方法中捕获的异常,则在达到catch语句块时产生异常捕获事件;若是在本地方法中捕获异常,则会在控制权转回到Java方法时产生异常捕获事件。需要注意的是finally语句块的实现是先捕获再重新抛出,因此finally语句块也会产生异常捕获事件。

  • 调用阶段: 只能在live阶段调用
  • 事件类型: JVMTI_EVENT_EXCEPTION_CATCH
  • 事件编号: 59
  • 启用事件: SetEventNotificationMode(JVMTI_ENABLE, JVMTI_EVENT_EXCEPTION_CATCH, NULL)
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_generate_exception_events: 是否能获取异常抛出和异常捕获事件
  • 参数:
    • jni_env: 类型为JNIEnv *,处理事件线程的JNI执行环境
    • thread: 类型为jthread,目标线程
    • method: 类型为jmethodID,目标方法
    • location: 类型为jlocation,发生异常的位置
    • exception: 类型为jobject,抛出的异常
    • catch_method: 类型为jmethodID,捕获异常的方法
    • catch_location: 类型为jlocation,捕获异常的位置

3.11 ThreadStart

```c
void JNICALL ThreadStart(jvmtiEnv *jvmti_env, JNIEnv* jni_env, jthread thread)
```

当新线程在执行其初始方法前,会产生线程启动事件。

对于线程来说,在其启动事件产生之前,就有可能通过函数GetAllThreads来获取到,此外,在其产生启动事件之前,可能会产生其他事件。

  • 调用阶段: 只能在livestart阶段调用
  • 事件类型: JVMTI_EVENT_THREAD_START
  • 事件编号: 52
  • 启用事件: SetEventNotificationMode(JVMTI_ENABLE, JVMTI_EVENT_THREAD_START, NULL)
  • Since: 1.0
  • 功能:必选
  • 参数:
    • jni_env: 类型为JNIEnv *,处理事件线程的JNI执行环境
    • thread: 类型为jthread,目标线程

3.12 ThreadEnd

```c
void JNICALL ThreadEnd(jvmtiEnv *jvmti_env, JNIEnv* jni_env, jthread thread)
```

当线程在执行完其初始方法后,会产生线程结束事件。

对于线程来说,在其结束事件产生之后,还有可能通过函数GetAllThreads来获取到,在线程结束后,该线程不会再产生其他事件。

  • 调用阶段: 只能在livestart阶段调用
  • 事件类型: JVMTI_EVENT_THREAD_END
  • 事件编号: 53
  • 启用事件: SetEventNotificationMode(JVMTI_ENABLE, JVMTI_EVENT_THREAD_END, NULL)
  • Since: 1.0
  • 功能:必选
  • 参数:
    • jni_env: 类型为JNIEnv *,处理事件线程的JNI执行环境
    • thread: 类型为jthread,目标线程

3.13 ClassLoad

```c
void JNICALL ClassLoad(jvmtiEnv *jvmti_env, JNIEnv* jni_env, jthread thread, jclass klass)
```

当某个类首次被载入时,会产生类载入事件。某个线程内产生的类载入事件的顺序保证与该线程内类载入的顺序一致。创建数组类型和原生类型,并不会产生类载入事件。

类载入事件是在载入类这个操作的早期产生的。因此使用的时候需要小心,这个时候,类的属性、方法k额能还没有载入,类信息不完整。大部分场景下,事件ClassPrepare更加有用些。

  • 调用阶段: 只能在livestart阶段调用
  • 事件类型: JVMTI_EVENT_CLASS_LOAD
  • 事件编号: 55
  • 启用事件: SetEventNotificationMode(JVMTI_ENABLE, JVMTI_EVENT_CLASS_LOAD, NULL)
  • Since: 1.0
  • 功能:必选
  • 参数:
    • jni_env: 类型为JNIEnv *,处理事件线程的JNI执行环境
    • thread: 类型为jthread,目标线程
    • klass: 类型为jclass,目标类

3.14 ClassPrepare

```c
void JNICALL ClassPrepare(jvmtiEnv *jvmti_env, JNIEnv* jni_env, jthread thread, jclass klass)
```

当某个类准备完成时,会产生该事件。此时,类的属性、方法和实现的接口都处于可用状态,而且还没有执行该类的任何方法。由于数组类型没有属性或方法,因此不会产生该事件,同理原生类型也是如此。

  • 调用阶段: 只能在livestart阶段调用
  • 事件类型: JVMTI_EVENT_CLASS_PREPARE
  • 事件编号: 55
  • 启用事件: SetEventNotificationMode(JVMTI_ENABLE, JVMTI_EVENT_CLASS_PREPARE, NULL)
  • Since: 1.0
  • 功能:必选
  • 参数:
    • jni_env: 类型为JNIEnv *,处理事件线程的JNI执行环境
    • thread: 类型为jthread,目标线程
    • klass: 类型为jclass,目标类

3.15 ClassFileLoadHook

```c
void JNICALL ClassFileLoadHook(jvmtiEnv *jvmti_env, JNIEnv* jni_env, jclass class_being_redefined, jobject loader, const char* name, jobject protection_domain, jint class_data_len, const unsigned char* class_data, jint* new_class_data_len, unsigned char** new_class_data)
```

当JVM接收到类文件数据,且还没有在内存中为其构造数据结构时,会产生该事件。通过JVMTI调用函数RetransformClassesRedefineClasses时,也会产生该事件。

该事件可能产生于JVM初始化完成之前(即primordial阶段),在此期间,不应该创建JVM资源,某些类可能与函数不兼容,此时也不会产生该事件。

JVMTI代理必须通过函数Allocate为要修改的类数据分配内存,JVM会通过函数Deallocate释放新的类数据。在primordial阶段,可以使用函数Allcocate

若JVMTI代理想要修改类文件,则必须将new_class_data指向修改后的类数据缓冲区,将new_class_data_len置为修改后的类数据缓冲区的长度。若是不修改类文件,JVMTI不设置new_class_data即可。若是多个JVMTI代理都启用了该事件,则会产生事件链,即设置的new_class_data会成为下一个JVMTI代理的class_data

该事件发送到JVMTI执行环境的顺序与其他事件不同,顺序如下:

  • 对于不能执行类转换的执行环境,按执行环境的创建顺序发送
  • 对于能执行类转换的执行环境,按执行环境的创建顺序发送

当由函数RetransformClasses产生该事件时,该事件仅会发送给能执行类转换的执行环境。

  • 调用阶段: 只能在primordial livestart阶段调用
  • 事件类型: JVMTI_EVENT_CLASS_FILE_LOAD_HOOK
  • 事件编号: 54
  • 启用事件: SetEventNotificationMode(JVMTI_ENABLE, JVMTI_EVENT_CLASS_FILE_LOAD_HOOK, NULL)
  • Since: 1.0
  • 功能:必选
  • 可选特性:
    • can_generate_all_class_hook_events: 是否能为每个载入的类产生ClassFileLoadHook事件
  • 参数:
    • jni_env: 类型为JNIEnv *,处理事件线程的JNI执行环境
    • class_being_redefined: 类型为jclass,重定义或重转换的类,若是新载入的类,则为NULL
    • loader: 类型为jobject,类载入器,若为NULL,则为启动类载入器
    • name: 类型为const char*,目标类在JVM内部的限定名,例如java/util/List,使用自定义UTF-8编码
    • protection_domain: 类型为jobject,载入类的保护域
    • class_data_len: 类型为jint,当前类数据缓冲区的长度
    • class_data: 类型为const unsigned char*,当前类数据缓冲区
    • new_class_data_len: 类型为jint*,新的类数据缓冲区的长度
    • new_class_data: 类型为unsigned char**,新的类数据缓冲区

3.16 VMStart

```c
void JNICALL VMStart(jvmtiEnv *jvmti_env, JNIEnv* jni_env)
```

当JVM启动时会产生该事件。此时,JNI已经启动,但JVM还没有完成初始化。产生该事件时,JVMTI代理可以调用JNI函数了。该事件在start阶段的开始时产生,在start阶段可能会调用JVMTI函数。

若JVM启动失败,不会触发该事件。

  • 调用阶段: 只能在livestart阶段调用
  • 事件类型: JVMTI_EVENT_VM_START
  • 事件编号: 57
  • 启用事件: SetEventNotificationMode(JVMTI_ENABLE, JVMTI_EVENT_VM_START, NULL)
  • Since: 1.0
  • 功能:必选
  • 参数:
    • jni_env: 类型为JNIEnv *,处理事件线程的JNI执行环境

3.17 VMInit

```c
void JNICALL VMInit(jvmtiEnv *jvmti_env, JNIEnv* jni_env, jthread thread)
```

当JVM完成初始化操作时,会产生该事件,此时JVMTI代理可以自由调用JNI或JVMTI函数。JVM初始化事件可能与其他函数并发,也可能在其他事件之后引发。在处理那些前置事件时要特别小心么,因此这时候JVM可能还没有完成初始化。应用程序主线程的启动事件会在JVM初始化事件处理完成后才会产生,这点由JVM保证。

若JVM启动失败,不会产生该事件。

  • 调用阶段: 只能在live阶段调用
  • 事件类型: JVMTI_EVENT_VM_INIT
  • 事件编号: 50
  • 启用事件: SetEventNotificationMode(JVMTI_ENABLE, JVMTI_EVENT_VM_INIT, NULL)
  • Since: 1.0
  • 功能:必选
  • 参数:
    • jni_env: 类型为JNIEnv *,处理事件线程的JNI执行环境
    • thread: 类型为jthread,初始化线程

3.18 VMDeath

```c
void JNICALL VMDeath(jvmtiEnv *jvmti_env, JNIEnv* jni_env)
```

当JVM终止时会产生该事件。在该事件之后,不会再发送其他事件。

若JVM启动失败,则不会发送该事件。注意,此时仍会调用Agent_OnUnload函数。

  • 调用阶段: 只能在live阶段调用
  • 事件类型: JVMTI_EVENT_VM_DEATH
  • 事件编号: 50
  • 启用事件: SetEventNotificationMode(JVMTI_ENABLE, JVMTI_EVENT_VM_DEATH, NULL)
  • Since: 1.0
  • 功能:必选
  • 参数:
    • jni_env: 类型为JNIEnv *,处理事件线程的JNI执行环境

3.19 CompiledMethodLoad

```c
void JNICALL CompiledMethodLoad(jvmtiEnv *jvmti_env, jmethodID method, jint code_size, const void* code_addr, jint map_length, const jvmtiAddrLocationMap* map, const void* compile_info)
```

其中jvmtiAddrLocationMap的定义如下:

```c
typedef struct {
    const void* start_address;
    jlocation location;
} jvmtiAddrLocationMap;
```

这里字段定义如下:

  • start_address: 代码的起始本地地址
  • location: 关联位置

当JVM编译某个方法,并将编译内容载入到内存时,会产生该事件。卸载该方法时,会产生事件CompiledMethodUnload。移动方法时,会顺序产生事件CompiledMethodUnloadCompiledMethodLoad。注意,若某个方法有多种编译形式时,每种编译形式都会产生CompiledMethodLoad事件。另外,多个方法方法可能会被内联到一个地址范围,此时每个方法都会产生事件CompiledMethodLoad

  • 调用阶段: 只能在live阶段调用
  • 事件类型: JVMTI_EVENT_COMPILED_METHOD_LOAD
  • 事件编号: 68
  • 启用事件: SetEventNotificationMode(JVMTI_ENABLE, JVMTI_EVENT_COMPILED_METHOD_LOAD, NULL)
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_generate_compiled_method_load_events: 当方法被编译或卸载时,是否能产生事件
  • 参数:
    • method: 类型为jmethodID,被编译或载入的方法
    • code_size: 类型为jint,被编译代码的大小
    • code_addr: 类型为const void*,代码编译后被载入到的地址
    • map_length: 类型为jintjvmtiAddrLocationMap的个数
    • map: 类型为const jvmtiAddrLocationMap*,从本地地址到位置的映射关系
    • compile_info: 类型为const void*,编译信息,具体内容与JVM实现相关

3.20 CompiledMethodUnload

```c
void JNICALL CompiledMethodUnload(jvmtiEnv *jvmti_env, jmethodID method, const void* code_addr)
```

当编译后的方法从内存中卸载时,会产生该事件。事件的发送可能不会在执行卸载的线程,也可能在卸载之后才发送,甚至有可能在类被卸载之后发送,但会被内存位置用于新编译代码之前发送。

  • 调用阶段: 只能在live阶段调用
  • 事件类型: JVMTI_EVENT_COMPILED_METHOD_UNLOAD
  • 事件编号: 69
  • 启用事件: SetEventNotificationMode(JVMTI_ENABLE, JVMTI_EVENT_COMPILED_METHOD_UNLOAD, NULL)
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_generate_compiled_method_load_events: 当方法被编译或卸载时,是否能产生事件
  • 参数:
    • method: 类型为jmethodID,被卸载的方法
    • code_addr: 类型为const void*,被载入的方法的地址

3.21 DynamicCodeGenerated

```c
void JNICALL DynamicCodeGenerated(jvmtiEnv *jvmti_env, const char* name, const void* address, jint length)
```

当JVM动态生成组件时,会产生该事件。注意,这与Java代码编译没有关联,这是指本地方法,例如依赖于不同的命令行选项而生成不同的解释器。

注意,该事件没有控制功能,若JVM不能产生该事件,则也不会发送其他事件。

  • 调用阶段: 只能在primordial startlive阶段调用
  • 事件类型: JVMTI_EVENT_DYNAMIC_CODE_GENERATED
  • 事件编号: 70
  • 启用事件: SetEventNotificationMode(JVMTI_ENABLE, JVMTI_EVENT_DYNAMIC_CODE_GENERATED, NULL)
  • Since: 1.0
  • 功能:必选
  • 参数:
    • name: 类型为const char*,代码的名字,使用自定义UTF-8编码,用于在终端显示使用,名字可以重复
    • address: 类型为const void*,代码的本地地址
    • length: 类型为jint,代码的长度,单位为字节

3.22 DataDumpRequest

```c
void JNICALL DataDumpRequest(jvmtiEnv *jvmti_env)
```

当JVM接收到转储数据的请求时,会产生该事件。这里的请求只是个提示,JVMTI代理可以不必理会。该事件可用于处理命令行信息。例如在Java 2 SDK中,Windows平台的CTRL-Break命令,Solaris平台的CTRL-\可以使JVM产生该事件。

  • 调用阶段: 只能在live阶段调用
  • 事件类型: JVMTI_EVENT_DATA_DUMP_REQUEST
  • 事件编号: 71
  • 启用事件: SetEventNotificationMode(JVMTI_ENABLE, JVMTI_EVENT_DATA_DUMP_REQUEST, NULL)
  • Since: 1.0
  • 功能:必选
  • 参数:无

3.23 MonitorContendedEnter

```c
void JNICALL MonitorContendedEnter(jvmtiEnv *jvmti_env, JNIEnv* jni_env, jthread thread, jobject object)
```

当线程试图获取一个已经被其他线程持有的Java监视器时,会产生该事件。

  • 调用阶段: 只能在live阶段调用
  • 事件类型: JVMTI_EVENT_MONITOR_CONTENDED_ENTER
  • 事件编号: 75
  • 启用事件: SetEventNotificationMode(JVMTI_ENABLE, JVMTI_EVENT_MONITOR_CONTENDED_ENTER, NULL)
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_generate_monitor_events: 是否能对监视器活动产生事件
  • 参数:
    • jni_env: 类型为JNIEnv *,处理事件线程的JNI执行环境
    • thread: 类型为jthread,试图获取监视器的线程的JNI局部引用
    • object: 类型为jobject,监视器的JNI局部引用

3.24 MonitorContendedEntered

```c
void JNICALL MonitorContendedEntered(jvmtiEnv *jvmti_env, JNIEnv* jni_env, jthread thread, jobject object)
```

当线程经过等待,终于进入到Java监视器后,会产生该事件。

  • 调用阶段: 只能在live阶段调用
  • 事件类型: JVMTI_EVENT_MONITOR_CONTENDED_ENTERED
  • 事件编号: 76
  • 启用事件: SetEventNotificationMode(JVMTI_ENABLE, JVMTI_EVENT_MONITOR_CONTENDED_ENTERED, NULL)
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_generate_monitor_events: 是否能对监视器活动产生事件
  • 参数:
    • jni_env: 类型为JNIEnv *,处理事件线程的JNI执行环境
    • thread: 类型为jthread,获取监视器的线程的JNI局部引用
    • object: 类型为jobject,监视器的JNI局部引用

3.25 MonitorWait

```c
void JNICALL MonitorWait(jvmtiEnv *jvmti_env, JNIEnv* jni_env, jthread thread, jobject object, jlong timeout)
```

当线程要等待某个对象时,会产生该事件。

  • 调用阶段: 只能在live阶段调用
  • 事件类型: JVMTI_EVENT_MONITOR_WAIT
  • 事件编号: 73
  • 启用事件: SetEventNotificationMode(JVMTI_ENABLE, JVMTI_EVENT_MONITOR_WAIT, NULL)
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_generate_monitor_events: 是否能对监视器活动产生事件
  • 参数:
    • jni_env: 类型为JNIEnv *,处理事件线程的JNI执行环境
    • thread: 类型为jthread,等待对象的线程的JNI局部引用
    • object: 类型为jobject,监视器的JNI局部引用
    • timeout: 类型为jlong,等待超时时间,单位为毫秒

3.26 MonitorWaited

```c
void JNICALL MonitorWaited(jvmtiEnv *jvmti_env, JNIEnv* jni_env, jthread thread, jobject object, jboolean timed_out)
```

当线程结束等待某个监视器时,会产生该事件。

  • 调用阶段: 只能在live阶段调用
  • 事件类型: JVMTI_EVENT_MONITOR_WAITED
  • 事件编号: 74
  • 启用事件: SetEventNotificationMode(JVMTI_ENABLE, JVMTI_EVENT_MONITOR_WAITED, NULL)
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_generate_monitor_events: 是否能对监视器活动产生事件
  • 参数:
    • jni_env: 类型为JNIEnv *,处理事件线程的JNI执行环境
    • thread: 类型为jthread,结束等待对象的线程的JNI局部引用
    • object: 类型为jobject,监视器的JNI局部引用
    • timeout: 类型为jboolean,是否因超时结束等待

3.27 ResourceExhausted

```c
void JNICALL ResourceExhausted(jvmtiEnv *jvmti_env, JNIEnv* jni_env, jint flags, const void* reserved, const char* description)
```

当JVM的资源被耗尽时,会产生该事件。除了可选功能中要求的,其他可能被耗尽的资源取决于具体实现。

下面表格定义了可能被耗尽的资源:

                                    Resource Exhaustion Flags
Constant	                        Value	    Description
JVMTI_RESOURCE_EXHAUSTED_OOM_ERROR	0x0001	    产生该事件后,JVM会抛出异常java.lang.OutOfMemoryError
JVMTI_RESOURCE_EXHAUSTED_JAVA_HEAP	0x0002	    JVM无法从Java堆中分配内存。
JVMTI_RESOURCE_EXHAUSTED_THREADS	0x0004	    JVM无法创建线程
  • 调用阶段: 只能在live阶段调用
  • 事件类型: JVMTI_EVENT_RESOURCE_EXHAUSTED
  • 事件编号: 80
  • 启用事件: SetEventNotificationMode(JVMTI_ENABLE, JVMTI_EVENT_RESOURCE_EXHAUSTED, NULL)
  • Since: 1.1
  • 功能:必选
  • 可选特性
    • can_generate_resource_exhaustion_heap_events: 当JVM无法从Java堆中分配内存时,是否能产生事件
    • can_generate_resource_exhaustion_threads_events: 当JVM无法创建线程时,是否能产生事件
  • 参数:
    • jni_env: 类型为JNIEnv *,处理事件线程的JNI执行环境
    • flags: 类型为jint,标识被耗尽的资源
    • reserved: 类型为const void*,预留
    • description: 类型为const char*,对被耗尽的描述,使用自定义UTF-8编码

3.28 VMObjectAlloc

```c
void JNICALL VMObjectAlloc(jvmtiEnv *jvmti_env, JNIEnv* jni_env, jthread thread, jobject object, jclass object_klass, jlong size)
```

当某个方法促使JVM为一个Java代码可见的对象分配内存,而且该次分配没有被其他字节码增强机制探查到时,会产生该事件。一般情况下,内存分配会被字节码增强机制探查到,在JNI函数中引发的内存分配可通过JNI方法拦截探查到。某些方法可能没有关联的字节码,也不是本地方法,他们会被JVM直接执行,他们也可以产生该事件。不能执行字节码增强的JVM可能会对其部分方法或全部方法产生该事件。

典型情况下,会在以下场景产生该事件:

  • 反射调用,例如java.lang.Class.newInstance()
  • 没有字节码的方法,例如JVM的内置方法和J2ME预加载的类

不会产生该事件的情况:

  • 通过字节码分配内存,例如字节码newnewarray
  • 通过JNI函数调用分配内存,例如AllocObject
  • 在JVM初始化期间分配内存
  • JVM内部对象

函数说明如下:

  • 调用阶段: 只能在live阶段调用
  • 事件类型: JVMTI_EVENT_VM_OBJECT_ALLOC
  • 事件编号: 84
  • 启用事件: SetEventNotificationMode(JVMTI_ENABLE, JVMTI_EVENT_VM_OBJECT_ALLOC, NULL)
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_generate_vm_object_alloc_events: 是否能对JVM分配内存产生事件
  • 参数:
    • jni_env: 类型为JNIEnv *,处理事件线程的JNI执行环境
    • thread: 类型为jthread,分配对象的线程
    • object: 类型为jobject,目标对象的局部引用
    • object_klass: 类型为jclass,目标对象的类型
    • size: 类型为jlong,目标对象的大小,单位为字节

3.29 ObjectFree

```c
void JNICALL ObjectFree(jvmtiEnv *jvmti_env, jlong tag)
```

当垃圾回收器释放一个对象时,会产生该事件,这里只会对已经打了标签的对象产生事件。

除非特别说明,事件处理函数禁止使用JNI函数,也禁止使用JVMTI函数,参见原始监视器函数、内存管理函数和执行环境局部存储函数的说明。

  • 调用阶段: 只能在live阶段调用
  • 事件类型: JVMTI_EVENT_OBJECT_FREE
  • 事件编号: 83
  • 启用事件: SetEventNotificationMode(JVMTI_ENABLE, JVMTI_EVENT_OBJECT_FREE, NULL)
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_generate_object_free_events: 执行垃圾回收时,是否能产生事件
  • 参数:
    • jni_env: 类型为JNIEnv *,处理事件线程的JNI执行环境
    • tag: 类型为jlong,被释放对象的标签

3.30 GarbageCollectionStart

```c
void JNICALL GarbageCollectionStart(jvmtiEnv *jvmti_env)
```

当垃圾回收暂停开始时,会产生该事件。这里只会报告stop-the-world式的垃圾回收,因此对某些垃圾回收器来说,永远不会产生该事件。产生该事件时,JVM还处于停止状态,因此除非特别说明,事件处理函数中禁止使用JNI函数或JVMTI函数,参见原始监视器函数、内存管理函数和执行环境局部存储函数的说明。

该事件与事件GarbageCollectionStart是成对发送的(假设两个事件都启用了),在这两个事件之间,不会发生新的垃圾回收事件。

  • 调用阶段: 只能在live阶段调用
  • 事件类型: JVMTI_EVENT_GARBAGE_COLLECTION_START
  • 事件编号: 81
  • 启用事件: SetEventNotificationMode(JVMTI_ENABLE, JVMTI_EVENT_GARBAGE_COLLECTION_START, NULL)
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_generate_garbage_collection_events: 执行垃圾回收时,是否能产生事件
  • 参数:无

3.31 GarbageCollectionFinish

```c
void JNICALL GarbageCollectionFinish(jvmtiEnv *jvmti_env)
```

当垃圾回收暂停结束时,会产生该事件。发送该事件时,JVM仍处于停止状态,因此除非特别说明,事件处理函数中禁止使用JNI函数或JVMTI函数,参见原始监视器函数、内存管理函数和执行环境局部存储函数的说明。

某些JVMTI代理可能需要在垃圾回收之后做一些后置处理,需要调用JNI函数或JVMTI函数,此时创建一个JVMTI代理线程,等待一个垃圾回收暂停结束的通知。

  • 调用阶段: 只能在live阶段调用
  • 事件类型: JVMTI_EVENT_GARBAGE_COLLECTION_FINISH
  • 事件编号: 82
  • 启用事件: SetEventNotificationMode(JVMTI_ENABLE, JVMTI_EVENT_GARBAGE_COLLECTION_FINISH, NULL)
  • Since: 1.0
  • 功能:
    • 可选,JVM可能不会实现该功能。若要使用该功能,则下面的属性必须为真
      • can_generate_garbage_collection_events: 执行垃圾回收时,是否能产生事件
  • 参数:无

5 常量索引

6 变更历史

Resources