Java 虚拟机工具接口（JVMTI）
　　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。我们知道，JVMTI 的前身是 JVMDI 和 JVMPI，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。

Java 调试交互协议（JDWP）
　　JDWP（Java Debug Wire Protocol）是一个为 Java 调试而设计的一个通讯交互协议，它定义了调试器和被调试程序之间传递的信息的格式。在 JPDA 体系中，作为前端（front-end）的调试者（debugger）进程和后端（back-end）的被调试程序（debuggee）进程之间的交互数据的格式就是由 JDWP 来描述的，它详细完整地定义了请求命令、回应数据和错误代码，保证了前端和后端的 JVMTI 和 JDI 的通信通畅。比如在 Sun 公司提供的实现中，它提供了一个名为 jdwp.dll（jdwp.so）的动态链接库文件，这个动态库文件实现了一个 Agent，它会负责解析前端发出的请求或者命令，并将其转化为 JVMTI 调用，然后将 JVMTI 函数的返回值封装成 JDWP 数据发还给后端。
另外，这里需要注意的是 JDWP 本身并不包括传输层的实现，传输层需要独立实现，但是 JDWP 包括了和传输层交互的严格的定义，就是说，JDWP 协议虽然不规定我们是通过 EMS 还是快递运送货物的，但是它规定了我们传送的货物的摆放的方式。在 Sun 公司提供的 JDK 中，在传输层上，它提供了 socket 方式，以及在 Windows 上的 shared memory 方式。当然，传输层本身无非就是本机内进程间通信方式和远端通信方式，用户有兴趣也可以按 JDWP 的标准自己实现。

Java 调试接口（JDI）
　　JDI（Java Debug Interface）是三个模块中最高层的接口，在多数的 JDK 中，它是由 Java 语言实现的。 JDI 由针对前端定义的接口组成，通过它，调试工具开发人员就能通过前端虚拟机上的调试器来远程操控后端虚拟机上被调试程序的运行，JDI 不仅能帮助开发人员格式化 JDWP 数据，而且还能为 JDWP 数据传输提供队列、缓存等优化服务。从理论上说，开发人员只需使用 JDWP 和 JVMTI 即可支持跨平台的远程调试，但是直接编写 JDWP 程序费时费力，而且效率不高。因此基于 Java 的 JDI 层的引入，简化了操作，提高了开发人员开发调试程序的效率。

1.1.2、三个模块的不同点

其中, 选项包括:

    -help             输出此消息并退出

    -sourcepath <由 ";" 分隔的目录>

                      要在其中查找源文件的目录

    -attach <address>

                      使用标准连接器附加到指定地址处正在运行的 VM

    -listen <address>

                      等待正在运行的 VM 使用标准连接器在指定地址处连接

    -listenany

                      等待正在运行的 VM 使用标准连接器在任何可用地址处连接

    -launch

                      立即启动 VM 而不是等待 'run' 命令

    -listconnectors   列出此 VM 中的可用连接器

    -connect <connector-name>:<name1>=<value1>,...

                      使用所列参数值通过指定的连接器连接到目标 VM

    -dbgtrace [flags] 输出信息供调试jdb

    -tclient          在 HotSpot(TM) 客户机编译器中运行应用程序

    -tserver          在 HotSpot(TM) 服务器编译器中运行应用程序

转发到被调试进程的选项:

    -v -verbose[:class|gc|jni]

                      启用详细模式

    -D<name>=<value>  设置系统属性

    -classpath <由 ";" 分隔的目录>

                      列出要在其中查找类的目录

    -X<option>        非标准目标 VM 选项

<class> 是要开始调试的类的名称

<arguments> 是传递到 <class> 的 main() 方法的参数

Java远程调试

-Xdebug -Xnoagent -Djava.compiler=NONE -Xrunjdwp:transport=dt_socket,server=y,address=3999,suspend=n

-XDebug               启用调试。

-Xnoagent             禁用默认sun.tools.debug调试器。

-Djava.compiler=NONE  禁止 JIT 编译器的加载。

-Xrunjdwp             加载JDWP的JPDA参考执行实例。

transport             用于在调试程序和 VM 使用的进程之间通讯。

dt_socket             套接字传输。

dt_shmem              共享内存传输，仅限于 Windows。

server=y/n            VM 是否需要作为调试服务器执行。

address=3999          调试服务器的端口号，客户端用来连接服务器的端口号。

suspend=y/n           是否在调试客户端建立连接之后启动 VM 。 

1.4、调试方式

jdb -XX:-UseCompressedOops -XX:+UseSerialGC  --启动jdb,可带参数

run com.lhx.cloud.javathread.JdbMain

或

jdb com.lhx.cloud.javathread.JdbMain
run

注意：在window上可以成功，mac上此种方式调试失败

1.4.2、JDWP【远端连接调试】【mac可用】

java应用启动时，增加启动参数(linux和windows配置方式不一样

1. jdb7官方说明文档
2. jdwp官方说明文档
3. jdb8官方说明文档

Linux：

　　一个窗口开启，使用下面命令

java -Xdebug -Xrunjdwp:transport=dt_socket,address=8888,server=y,suspend=y com.lhx.cloud.javathread.MarkWord.JdbMain

　　开启另一个新窗口

jdb -attach <ip>:8888 #连接到JVM，本机IP即可省略

WIndows

　　一个窗口开启，使用下面命令

java -Xdebug -Xrunjdwp:transport=dt_shmem,address=debug,server=y,suspend=y com.lhx.cloud.javathread.MarkWord.JdbMain

　　开启另一个新窗口

jdb -attach 'debug' #连接到JVM，本机IP即可省略

当然以上方式同时可以配置在eclipse、idea等工具上

1.4.3、Connector

package com.lhx.cloud.javathread.MarkWord

public class Test {

    static Test2 t1 = new Test2();

    Test2 t2 = new Test2();

    public void fn() {

        Test2 t3 = new Test2();

        System.out.println("-----fnfnfn-----");

    }

}

class Test2 {

}

package com.lhx.cloud.javathread.MarkWord;

public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        System.out.println("start");

        Test test = new Test();

        test.fn();

        System.out.println("end");

    }

}

java -Xdebug -Xrunjdwp:transport=dt_socket,address=8888,server=y,suspend=y com.lhx.cloud.javathread.MarkWord.Main

jdb -attach 8888

stop at com.lhx.cloud.javathread.MarkWord.Main:13

java -XX:-UseCompressedOops -XX:+UseSerialGC -Xmx10m -Xdebug -Xrunjdwp:transport=dt_socket,address=8888,server=y,suspend=y com.x.cloud.javathread.MarkWord.Main

2.1、启动

java -cp .;%JAVA_HOME%/lib/sa-jdi.jar sun.jvm.hotspot.HSDB

 echo $JAVA_HOME  # 查看存在java_home

java -cp $JAVA_HOME/lib/sa-jdi.jar sun.jvm.hotspot.HSDB

sudo java -cp $JAVA_HOME/lib/sa-jdi.jar sun.jvm.hotspot.HSDB

  assert true | false

  attach pid | exec core

  buildreplayjars [ all | app | boot ]  | [ prefix ]

  class name

  classes

  detach

  dis address [length]

  disassemble address

  dumpcfg { -a | id }

  dumpclass { address | name } [ directory ]

  dumpcodecache

  dumpheap [ file ]

  dumpideal { -a | id }

  dumpilt { -a | id }

  dumpreplaydata { <address > | -a | <thread_id> }

  echo [ true | false ]

  examine [ address/count ] | [ address,address]

  field [ type [ name fieldtype isStatic offset address ] ]

  findpc address

  flags [ flag | -nd ]

  help [ command ]

  history

  inspect expression

  intConstant [ name [ value ] ]

  jdis address

  jhisto

  jseval script

  jsload file

  jstack [-v]

  livenmethods

  longConstant [ name [ value ] ]

  mem address [ length ]

  pmap

  print expression

  printall

  printas type expression

  printmdo [ -a | expression ]

  printstatics [ type ]

  pstack [-v]

  quit

  reattach

  revptrs address

  scanoops start end [ type ]

  search [ heap | perm | rawheap | codecache | threads ] value

  source filename

  symbol address

  symboldump

  symboltable name

  sysprops

  thread { -a | id }

  threads

  tokenize ...

  type [ type [ name super isOop isInteger isUnsigned size ] ]

  universe　　　　#查看GC堆的地址范围和使用情况

  verbose true | false

  versioncheck [ true | false ]

  vmstructsdump

  whatis address

  where { -a | id }

hsdb> universe

Heap Parameters:

Gen 0:   eden [0x0000000110400000,0x00000001104ab870,0x00000001106b0000) space capacity = 2818048, 24.93129996366279 used

  from [0x00000001106b0000,0x00000001106b0000,0x0000000110700000) space capacity = 327680, 0.0 used

  to   [0x0000000110700000,0x0000000110700000,0x0000000110750000) space capacity = 327680, 0.0 usedInvocations: 0

Gen 1:   old  [0x0000000110750000,0x0000000110750000,0x0000000110e00000) space capacity = 7012352, 0.0 usedInvocations: 0

hsdb> scanoops 0x0000000110400000 0x0000000110e00000 com.lhx.cloud.javathread.MarkWord.Test2

0x00000001104a5ec0 com/lhx/cloud/javathread/MarkWord/Test2

0x00000001104a5ee8 com/lhx/cloud/javathread/MarkWord/Test2

0x00000001104a5ef8 com/lhx/cloud/javathread/MarkWord/Test2

hsdb> whatis 0x00000001104a5ec0

Address 0x00000001104a5ec0: In thread-local allocation buffer for thread "main" (6659)  [0x000000011049db70,0x00000001104a5fd0,0x00000001104ab858,{0x00000001104ab870})

hsdb> whatis 0x000000076ab7a5b8

Address 0x000000076ab7a5b8: In unknown section of Java heap 

hsdb> inspect 0x00000001104a5ec0

instance of Oop for com/lhx/cloud/javathread/MarkWord/Test2 @ 0x00000001104a5ec0 @ 0x00000001104a5ec0 (size = 16)

_mark: 1

_metadata._klass: InstanceKlass for com/lhx/cloud/javathread/MarkWord/Test2

hsdb> mem 0x00000001104a5ec0 2

0x00000001104a5ec0: 0x0000000000000001

0x00000001104a5ec8: 0x0000000111201028 

0x00000001104a5ec0:  _mark:                        0x0000000000000001

0x00000001104a5ec8:  _metadata._compressed_klass:  0x0000000111201028  

obj->_klass->_java_mirror

hsdb> revptrs 0x00000001104a5ec0

Computing reverse pointers...

Done.

null

Oop for java/lang/Class @ 0x00000001104a35c8

hsdb> whatis 0x00000001104a35c8

Address 0x00000001104a35c8: In thread-local allocation buffer for thread "main" (6659)  [0x000000011049db70,0x00000001104a5fd0,0x00000001104ab858,{0x00000001104ab870})

hsdb> inspect 0x00000001104a35c8

instance of Oop for java/lang/Class @ 0x00000001104a35c8 @ 0x00000001104a35c8 (size = 168)

<<Reverse pointers>>:

t1: Oop for com/lhx/cloud/javathread/MarkWord/Test2 @ 0x00000001104a5ec0 Oop for com/lhx/cloud/javathread/MarkWord/Test2 @ 0x00000001104a5ec0

hsdb> 

　　　　可以看到，这个Class对象里存着Test类的静态变量t1，指向着第一个Test2实例。 【这里没有对象头】

hsdb> revptrs 0x00000001104a5ee8

Oop for com/lhx/cloud/javathread/MarkWord/Test @ 0x00000001104a5ed0

hsdb> whatis 0x00000001104a5ed0

Address 0x00000001104a5ed0: In thread-local allocation buffer for thread "main" (6659)  [0x000000011049db70,0x00000001104a5fd0,0x00000001104ab858,{0x00000001104ab870})

hsdb> inspect 0x00000001104a5ed0

instance of Oop for com/lhx/cloud/javathread/MarkWord/Test @ 0x00000001104a5ed0 @ 0x00000001104a5ed0 (size = 24)

<<Reverse pointers>>:

_mark: 1

_metadata._klass: InstanceKlass for com/lhx/cloud/javathread/MarkWord/Test

t2: Oop for com/lhx/cloud/javathread/MarkWord/Test2 @ 0x00000001104a5ee8 Oop for com/lhx/cloud/javathread/MarkWord/Test2 @ 0x00000001104a5ee8

hsdb> revptrs 0x00000001104a5ef8

no live references to 0x00000001104a5ef8