在研究JVM-Sandbox时接触到了JVMTI这个底层工具，整理下
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JVMTI是什么
说到JVMTI，必须说一下JPDA，因为JVMTI是JPDA中的一环
JPDA叫做Java 平台调试架构（Java Platform Debugger Architecture）
JVMTI（JVM tool interface）位于jpda最底层
JPDA.png
这三个规范把调试过程分解成几个概念：调试者（debugger）、被调试者（debuggee）、以及它们中间的通信器
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JVMTI能干什么
JVMTI（Java Virtual Machine Tool Interface）即指 Java 虚拟机工具接口，它是一套由虚拟机直接提供的 native 接口，它处于整个 JPDA 体系的最底层，所有调试功能本质上都需要通过 JVMTI 来提供。
通过这些接口，开发人员不仅调试在该虚拟机上运行的 Java 程序，还能查看它们运行的状态，设置回调函数，控制某些环境变量，从而优化程序性能。
JVMTI 本质上是在 JVM 内部的许多事件进行了埋点。通过这些埋点可以给外部提供当前上下文的一些信息。甚至可以接受外部的命令来改变下一步的动作。
外部程序一般利用C/C++实现一个JVMTIAgent，在Agent里面注册一些JVM事件的回调。当事件发生时JVMTI调用这些回调方法。Agent可以在回调方法里面实现自己的逻辑。JVMTIAgent是以动态链接库的形式被虚拟机加载的。 -
JVMTI的历史
JVMTI 的前身是 JVMDI（Java Virtual Machine Profiler Interface） 和 JVMPI（Java Virtual Machine Debug Interface），它们原来分别被用于提供调试 Java 程序以及 Java 程序调节性能的功能。
在 J2SE 5.0 之后 JDK 取代了JVMDI 和 JVMPI 这两套接口，JVMDI 在最新的 Java SE 6 中已经不提供支持，而 JVMPI 也计划在 Java SE 7 后被彻底取代。
- JVMTI的功能
JVMTI 处于整个 JPDA 体系的最底层，所有调试功能本质上都需要通过 JVMTI 来提供。
从大的方面来说，JVMTI 提供了可用于 debug 和 profiler 的接口；同时，在 Java 5/6 中，虚拟机接口也增加了监听（Monitoring），线程分析（Thread analysis）以及覆盖率分析（Coverage Analysis）等功能。
从小的方面来说包含了虚拟机中线程、内存、堆、栈、类、方法、变量，事件、定时器处理等等诸多功能。具体可以参考 oracle 的文档。
通过这些接口，开发人员不仅可以调试在该虚拟机上运行的 Java 程序，还能查看它们运行的状态，设置回调函数，控制某些环境变量，从而优化程序性能
- 如何使用
那么，开发者是如何来使用JVMTI所提供的接口呢？事实上，一般采用建立一个 Agent 的方式来使用 JVMTI，这个Agent的表现形式是一个以c/c++语言编写的动态链接库。
把 Agent 编译成一个动态链接库，Java启动或运行时，动态加载一个外部基于JVMTI 编写的dynamic module到Java进程内，然后触发 JVM源生线程Attach Listener来执行这个dynamic module的回调函数 。
在回调函数体内，可以 获取各种各样的VM级信息，注册感兴趣的VM事件，甚至控制VM行为。
- 细节分析
6.1 Agent 工作过程
6.2 . 启动
JVMTI有两种启动方式，第一种是随Java进程启动时，自动载入共享库，下文简称 启动时载入。另一种方式是，Java运行时，通过attach api动态载入，下文简称 运行时载入。
java -agentlib:= Sample
注意，这里的共享库路径是环境变量路径，例如 java -agentlib:foo=opt1,opt2，java启动时会从linux的LD_LIBRARY_PATH或windows的PATH环境变量定义的路径处装载foo.so或foo.dll，找不到则抛异常
java -agentpath:= Sample
这是 以绝对路径的方式装载共享库，例如 java -agentpath:/home/admin/agentlib/foo.so=opt1,opt2
比如一些第三方jar包如alibaba ttl threadlocal
运行时载入，通过attach api，这是一套纯Java的API，它负责动态地将dynamic module attach到指定进程id的Java进程内并触发回调。例子如下：
import java.io.IOException;
import com.sun.tools.attach.VirtualMachine;
public class VMAttacher {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// args[0]为java进程id
VirtualMachine virtualMachine = com.sun.tools.attach.VirtualMachine.attach(args[0]);
// args[1]为共享库路径，args[2]为传递给agent的参数
virtualMachine.loadAgentPath(args[1], args[2]);
virtualMachine.detach();
}
}
运行时载入，虚拟机会在运行时监听并接受 Agent 的加载，在这个时候，它会使用 Agent 的：
JNIEXPORT jint JNICALL Agent_OnAttach(JavaVM* vm, char *options, void *reserved);
参考：
https://docs.oracle.com/javase/1.5.0/docs/guide/jvmti/jvmti.html#whatIs
https://www.jianshu.com/p/8775c1542b52
https://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/jpda/
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