头图

编译jdk和使用clion调试jdk

前言

我们都知道java程序是运行在jvm虚拟机上的,jdk里面很多native方法的实现都是在jvm源码里面的。那么jvm是如何加载类,如何创建对象,线程同步的本质是什么?那些看不见的native方法到底干了什么?这些疑问使用baidu或许能了解个大概。但通过百度获取的知识,如果自己没有消化,只是临时解决某个问题,或者面试的时候背诵一下。我想这是无意义的。因为过了一段时间后,你会忘了它。甚至一点印象都没有了。那么怎么把这些知识深深的刻在脑海里呢。其实我觉得没必要。为什么要记住这些死板的知识点呢。举个例子,面试的时候面试官可能会问你java nio底层依赖的epoll机制一共有涉及几个系统调用。答案是epoll_createepoll_ctlepoll_wait这三个。但真的有必要记住他们吗。我想也就大概面试的时候会用到吧。而且还是面试一般开发岗位的时候会问到。其实找下jdk源码不就知道了,没必要刻意记住这些东西。接下来我会使用几篇文章讲解如何搭建本地jvm的调试环境,如何调试native方法。如何调试jvm启动过程。当然这些只是打开jvm大门的钥匙。要想深入理解还需要一点一滴的积累。

环境准备

我的操作系统:mac os Big Sur 版本11.4

  1. 下载clion,我的版本是2019.3.6
  2. git clone openjdk12
  3. 安装jdk11,编译jdk12需要使用引导的jdk,否则会提示Your Boot JDK version must be one of 11,12

编译jdk

进入openjdk的根目录执行

bash configure --disable-warnings-as-errors --with-debug-level=slowdebug --with-jvm-variants=server
make images
# disable-warnings-as-errors选项是禁止把warning 当成error
# --with-debug-level=slowdebug。用来设置编译的级别,可选值为release、fastdebug、slowde-bug,越往后进行的优化措施就越少,带的调试信息就越多。默认值为release。slowdebug 含有最丰富的调试信息,没有这些信息,很多执行可能被优化掉,我们单步执行时,可能看不到一些变量的值。所以最好指定slowdebug 为编译级别。
# with-jvm-variants 编译特定模式的HotSpot虚拟机,可选值:server、client、minimal、core、zero、custom

configure 命令承担了依赖项检查参数配置构建输出目录结构等多项职责,如果编译过程中需要的工具链或者依赖项有缺失,命令执行后会得到明确的提示,并给出该依赖的安装命令。

漫长的等待之后,一个自己的jdk诞生了。它的目录结构是这个样子的

image-20210707074153901

使用clion调试hotspot虚拟机

下面的操作主要参考这篇博客https://blog.jetbrains.com/cl...

compilation database 这个功能大概的意思就是clion默认是用cmake,但是编译openjdk是用make,可以通过下面这个办法解决

If you are working with a project which is not based on CMake, Gradle, or Makefiles, you can still benefit from the advanced IDE features that CLion provides. One way is to import a non-CMake project and let CLion convert it into a simple CMake structure. Another option is to open a project by loading its compilation database

生成compile_commands.json文件

make compile-commands

使用CLion File=> Open => 选择文件

/jdk12/build/macosx-x86_64-server-slowdebug/compile_commands.json

选择open as Project

这时候,你会发现你是看不到源码的,所以下面需要修改项目的根目录,通过Tools -> Compilation Database -> Change Project Root功能,选中你的源码目录,也就是jdk12

Custom Build Targets

image-20210707075906913

image-20210707092254331

image-20210707080037987

Run/Debug configurations

image-20210707080310143

设置断点,进行debug

image-20210321183529036.png

此处只是简单地演示了java -version如何debug。那如果是一个普通的java程序如何debug呢。

写一个测试程序如下:

public class Demo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        LockSupport.park();
    }
}

查看源码发现park方法实际调用的是Unsafe类的park方法。而这个native方法的源代码位于/jdk12/src/hotspot/share/runtime/park.hpp下,它的实现类是/jdk12/src/hotspot/os/posix/os_posix.cpp。配置调试程序的参数。

image-20210706213127925

os_posix.cpp中设置断点。

image-20210706213257341

可以看出最终调用pthread_cond_wait这个系统调用,线程等待在那里。

这只是一个简单的例子演示了如何使用Clion调试java程序。按照这个方法就可以对任何native方法进行单步调试。

IDEA配合Clion远程调试

上面我们实现了调试hotspot虚拟机。如果我想java程序和hotspot虚拟机一起调试,该如何实现呢?这就需要使用到jvm的远程debug功能了。

比如新建一个简单的spring boot项目,使用maven生成可执行的jar包。

clion配置如下:

image-20210707110734903

idea配置如下:

image-20210707110821812

这样不论是在clion下设置断点还是在idea下设置断点,都可以进行单步调试啦。

总结

这篇文章简单介绍了下调试openjdk的环境和工具的使用。后面会出几期针对特点知识点的深入hotspot源码的解析教程。敬请期待。

1 篇内容引用
17 声望
0 粉丝
0 条评论
推荐阅读
程序员日常之见招拆招
刚入职新公司不久,运营妹子提了个需求,她整理了一份400条数据记录的excel,需要执行两步操作,一个是批量审核,一个是批量合并。后台界面都是可以操作的,但都没有批量功能。让我能不能写个脚本处理下。本着给...

java论剑阅读 560

封面图
Java基础-动态代理
Mybatis的源码实现中,使用到了动态代理的设计思想,为了搞明白Mybatis中的动态代理,本篇文章会结合实例和源码对JDK动态代理进行学习,并会在最后总结JDK动态代理与CGLIB动态代理的区别,以帮助更好的理解动态代...

半夏之沫1阅读 845

京东云开发者|深入JDK中的Optional
概述:Optional最早是Google公司Guava中的概念,代表的是可选值。Optional类从Java8版本开始加入豪华套餐,主要为了解决程序中的NPE问题,从而使得更少的显式判空,防止代码污染,另一方面,也使得领域模型中所隐...

京东云开发者3阅读 375

封面图
Clion快捷配置
0.给改动过的文件标题栏加上星号(*) Editor -> General -> Editor Tabs -> Mark modified

DEFAULT阅读 964

初步探索GraalVM--云原生时代JVM黑科技
经过多年的演进,Java语言的功能和性能都在不断的发展和提高,诸如即时编译器、垃圾回收器等系统都能体现Java语言的优秀,但是想要享受这些功能带来的提升都需要一段时间的运行来达到最佳性能,总的来说Java是面...

京东云开发者阅读 374

封面图
一种面向业务配置基于JSF广播定时生效的工具
目前,ducc实现了实时近乎所有配置动态生效的场景,但是配置是否实时生效,不能直观展示每个机器上jvm内对象对应的参数是否已变更为准确的值,大部分时候需要查看日志确认是否生效。

京东云开发者阅读 329

封面图
【RocketMq】RocketMq 高版本JDK编译报错问题处理
引言简单记录RocketMq的JDK8以上版本的编译问题,在RocketMq的github - issue里面讨论还挺多的。总得来说是个小问题,但是居然没啥文章介绍过,难道都是JDK8去部署RocketMq的源码的么?报错问题因为IDEA缓存的存...

Xander阅读 298

17 声望
0 粉丝
宣传栏