调试程序有什么用,如何调试?能不能用JAVA举个例子~

java的，没见过。

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如果你机器安了VC/delphi后，运行程序出现错误，就会问你是否进行调试。那时候选择调试，则会在VC的界面里显示汇编现场。

如果是你自己的程序，那么可以显示源代码。

java调试程序的目的和步骤是什么

目的：发现程序中的bug

步骤：先对相应的代码行打上断点，然后用debug模式启动这个程序，程序在执行到断点代码行时会停止，然后可以根据对应的操作，执行下一行代码等等来发现程序在执行到哪一行代码时出错，为什么出错

java 调试器原理

现有的所有调试器都可分为两大类。第一类调试器利用处理器提供的调试工具，而第二类调试器自行仿真处理器并完全控制所调试程序的执行过程。

程序是既不能检测到也不能绕过高质量仿真调试器的。可是，在本书写作时还不存在功能完备的针对奔腾处理器的仿真器，而且也不太可能会很快出现。

但是，是否有必要开发这类仿真调试器呢？奔腾处理器提供了一系列的控制功能，它们甚至可以控制特许操作代码！它们支持单步执行程序，捕获位于指定地址的指令执行，并提供对指定的内存单元（或者输入/输出端口）的访问，以及任务切换等功能。

如果标志寄存器的追踪位被置位，那么执行每一条机器指令后都会产生调试中断INT 1，并将控制传给调试器。通过分析标志寄存器，被调试的代码能够检测到追踪。因此，为了保证其操作不被发现，调试器必须识别读取标志寄存器的指令，并通过返回值为零的追踪位来仿真其执行结果。

必须注意如下的一种重要情形：在执行了修改SS寄存器的指令之后，并不会引发调试异常。调试器必须知道如何识别这种情形，并自行在下一条指令上设置断点。否则，追踪者就不能进入指令POP SS后面的过程（例如：PUSH SS; POP SS; CALL MySecrectProc）。并不是所有的当代调试器都具有这一功能的，因此，虽然这一点已被发现了很长时间，但这种技巧可能依然有效。

有四个调试寄存器（即DR0～DR3），它们用于存放四个断点的线性地址，而控制寄存器DR7包含了这四个断点中的每一个的控制条件。当满足该条件时，处理器产生INT 0x1异常并将控制传给调试器。总共有四个中断的条件：当执行指令时发生中断，如果内存单元被修改则发生中断，当读取或者修改但不执行内存单元时发生中断，以及当访问输入/输出端口时发生中断。

通过设置特定的数据位，就可以在调试寄存器被访问的任何时间引发调试异常。即使是特许执行代码试图读取（或者修改）这些寄存器时，也会引发调试异常。无论被调试的代码有怎样的执行特权，设计精良的调试器都能够隐藏自己的行迹而不让被调试的代码发现自己（虽然如果操作代码调试自己，那么调试器不能使用全部的四个断点）。

如果任务的任务状态段（TSS）的T位被置位，那么每当切换到该任务时，在执行该任务的第一条指令之前，都会引发调试异常。为了防止正被调试的代码发现调试器的存在，调试器应该追踪访问其TSS的所有操作，并把虚构的数据返回程序。必须注意：基于性能的考虑，Windows NT并不使用TSS（或者更精确地说，在一个硬件任务的所有运行时间内，它都只使用一个TSS），因此在这种情形中，调试可能是无效的。

软件断点是惟一的一种不编写功能完整的处理器仿真器就不能被隐藏的对象。它表示为一个字节的代码0xCC，放在指令之前，当出现任何企图执行它的操作时都将引发INT 0x3异常。对于被调试的程序，计算求和校验位就足以发现是否至少设置了一个断点。可以使用诸如MOV，MOVS，LOAS，POP，CMP或者CMPS之类的指令来实现这一点，因为没有一种调试器能够追踪和仿真全部的这类指令。

我们强烈地建议，只有在硬件断点不满足需要时，才使用软件断点。然而，实际上，所有的当代调试器（包括SoftIce）都默认地设置软件断点而不是硬件断点。这一事实可以成功地用于保护机制。

JAVA软件Eclipse中的调试和运行有什么区别？

运行后，执行程序直接得到结果，成功或者失败；而调试，可以知道你的程序是如何成功的，或者是如何失败的，是在哪一步失败的。当然，调试的代价就是，比运行稍慢。

调试的时候，打上断点，如同跟随程序执行的脚步，一步一步执行，随时查看你关心的变量值，类型，函数执行结果。

这在程序运行失败的时候，特别重要。因为你可以很清楚的知道自己的程序在哪一步出了问题，而且调试的时候，有很多工具帮我们分析，比如内存，变量等等。

至于调试快捷键以及功能，多联系就会掌握了，时间问题！

只有学会调试，才能成为一名合格的程序员！加油。

深入Java调试体系: 第1部分，JPDA体系概览

JPDA（Java Platform Debugger Architecture）是 Java 平台调试体系结构的缩写 通过 JPDA 提供的 API 开发人员可以方便灵活的搭建 Java 调试应用程序 JPDA 主要由三个部分组成 Java 虚拟机工具接口（JVMTI） Java 调试线协议（JDWP） 以及 Java 调试接口（JDI） 本系列将会详细介绍这三个模块的内部细节 通过实例为读者揭开 JPDA 的面纱 本文是该系列的第一篇 将会着重从整体上介绍 JPDA 的各个组成 阐述它们彼此之间的内在关联

JPDA 概述

所有的程序员都会遇到 bug 对于运行态的错误 我们往往需要一些方法来观察和测试运行态中的环境 在 Java 程序中 最简单的 您是否尝试过使用 System out println（） 来输出您的 Java 程序的执行中的各种变量状态来发现您的 Java 程序运行时的问题？这种方式方便易用 在一些简单的情况下能够解决您的问题 但是如果当您的程序运行在远程环境上 或者当前环境不允许控制台终端输出（比如 考虑一下虚拟机初始化之时） 您无法获取终端输出的时候呢？或者 如果您根本无法本地修改运行您的程序？

无须担心 您可以通过很多的调试工具来帮助您解决这个问题 常见的 IDE 都附带一个非常直观简单的调试工具 比如 Eclipse（图 ）就提供一个功能非常全面 操作非常简单的调试器

图 使用 Eclipse 调试 Java 程序

其他的一些常见的 Java IDE 比如 Netbeans 和 IntelliJ 等等也都提供了类似的功能 您甚至能不用 IDE 提供的图形界面 使用 JDK 自带的 jdb 工具 以文本命令的形式来调试您的 Java 程序 这些形形 *** 的调试器都支持本地和远程的程序调试 那么它们是如何被开发的？它们之间存在着什么样的联系呢？我们不得不提及 Java 的调试体系—— JPDA

我们知道 Java 程序都是运行在 Java 虚拟机上的 我们要调试 Java 程序 事实上就需要向 Java 虚拟机请求当前运行态的状态 并对虚拟机发出一定的指令 设置一些回调等等 那么 Java 的调试体系 就是虚拟机的一整套用于调试的工具和接口

对于 Java 虚拟机接口熟悉的人来说 您一定还记得 Java 提供了两个接口体系 JVMPI（Java Virtual Machine Profiler Interface）和 JVMDI（Java Virtual Machine Debug Interface） 而它们 以及在 Java SE 中准备代替它们的 JVMTI（Java Virtual Machine Tool Interface） 都是 Java 平台调试体系（Java Platform Debugger Architecture JPDA）的重要组成部分 Java SE 自 版就开始推出 Java 平台调试体系结构（JPDA）工具集 而从 JDK x 开始 Java SDK 就提供了对 Java 平台调试体系结构的直接支持 顾名思义 这个体系为开发人员提供了一整套用于调试 Java 程序的 API 是一套用于开发 Java 调试工具的接口和协议 本质上说 它是我们通向虚拟机 考察虚拟机运行态的一个通道 一套工具 理解这一点对于学习 JPDA 非常重要

换句话说 通过 JPDA 这套接口 我们就可以开发自己的调试工具 通过这些 JPDA 提供的接口和协议 调试器开发人员就能根据特定开发者的需求 扩展定制 Java 调试应用程序 开发出吸引开发人员使用的调试工具 前面我们提到的 IDE 调试工具都是基于 JPDA 体系开发的 区别仅仅在于它们可能提供了不同的图形界面 具有一些不同的自定义功能 另外 我们要注意的是 JPDA 是一套标准 任何的 JDK 实现都必须完成这个标准 因此 通过 JPDA 开发出来的调试工具先天具有跨平台 不依赖虚拟机实现 JDK 版本无关等移植优点 因此大部分的调试工具都是基于这个体系的

JPDA 组成模块

JPDA 定义了一个完整独立的体系 它由三个相对独立的层次共同组成 而且规定了它们三者之间的交互方式 或者说定义了它们通信的接口 这三个层次由低到高分别是 Java 虚拟机工具接口（JVMTI） Java 调试线协议（JDWP）以及 Java 调试接口（JDI） 这三个模块把调试过程分解成几个很自然的概念 调试者（debugger）和被调试者（debuggee） 以及他们中间的通信器 被调试者运行于我们想调试的 Java 虚拟机之上 它可以通过 JVMTI 这个标准接口 监控当前虚拟机的信息 调试者定义了用户可使用的调试接口 通过这些接口 用户可以对被调试虚拟机发送调试命令 同时调试者接受并显示调试结果 在调试者和被调试着之间 调试命令和调试结果 都是通过 JDWP 的通讯协议传输的 所有的命令被封装成 JDWP 命令包 通过传输层发送给被调试者 被调试者接收到 JDWP 命令包后 解析这个命令并转化为 JVMTI 的调用 在被调试者上运行 类似的 JVMTI 的运行结果 被格式化成 JDWP 数据包 发送给调试者并返回给 JDI 调用 而调试器开发人员就是通过 JDI 得到数据 发出指令 图 展示了这个过程

图 JPDA 模块层次

当然 开发人员完全可以不使用完整的三个层次 而是基于其中的某一个层次开发自己的应用 比如您完全可以仅仅依靠通过 JVMTI 函数开发一个调试工具 而不使用 JDWP 和 JDI 只使用自己的通讯和命令接口 当然 除非是有特殊的需求 利用已有的实现会使您事半功倍 避免重复发明轮子

这三个模块我们会在后续文章中分别详细介绍 这里我们简单介绍它们的主要功能

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 J SE 之后 JDK 取代了 JVMDI 和 JVMPI 这两套接口 JVMDI 在最新的 Java SE 中已经不提供支持 而 JVMPI 也计划在 Java SE 后被彻底取代

Java 调试线协议（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

表 总结了三个模块的不同点

表 JPDA 层次比较 模块 层次 编程语言 作用 JVMTI 底层 C 获取及控制当前虚拟机状态 JDWP 中介层 C 定义 JVMTI 和 JDI 交互的数据格式 JDI 高层 Java 提供 Java API 来远程控制被调试虚拟机

JPDA 实现

关于 Apache Harmony 项目 Apache Harmony 旨在开发出一个独立且与现有 JDK 兼容的 Java SE 实现 它以 Apache 软件许可证 版发行 它建立了一个开放的模块化运行时架构 包括虚拟机和类库之间及其内部的模块化 通过这个平台 社区能在已有实现的基础上自由定制自己的 Java 实现 或者对某个模块单独进行创新

每一个虚拟机都应该实现 JVMTI 接口 但是 JDWP 和 JDI 本身与虚拟机并非是不可分的 这三个层之间是通过标准所定义的交互的接口和协议联系起来的 因此它们可以被独立替换或取代 但不会影响到整体调试工具的开发和使用 因此 开发和使用自己的 JDWP 和 JDI 接口实现是可能的

Java 软件开发包（SDK）标准版里提供了 JPDA 三个层次的标准实现 事实上 调试工具开发人员还有很多其他开源实现可以选择 比如 Apache Harmony 提供了 JDWP 的实现 而 JDI 我们可以在 Eclipse 一个子项目 eclipse jdt debug 里找到其完整的实现（Harmony 也使用了这套实现 作为其 J SE 类库的一部分） 通过标准协议 Eclipse IDE 的调试工具就可以完全在 Harmony 的环境上运行

Java 调试接口的特点

Java 语言是第一个使用虚拟机概念的流行的编程语言 正是因为虚拟机的存在 使很多事情变得简单而轻松 掌握了虚拟机 就掌握了内存分配 线程管理 即时优化等等运行态 同样的 Java 调试的本质 就是和虚拟机打交道 通过操作虚拟机来达到观察调试我们自己代码的目的 这个特点决定了 Java 调试接口和以前其他编程语言的巨大区别

以C/C++ 的调试为例 目前比较流行的调试工具是 GDB 和微软的 Visual Studio 自带的 debugger 在这种 debugger 中 首先 我们必须编译一个 debug 模式的程序 这个会比实际的 release 模式程序大很多 其次 在调试过程中 debugger 将会深层接入程序的运行 掌握和控制运行态的一些信息 并将这些信息及时返回 这种介入对运行的效率和内存占用都有一定的需求 基于这些需求 这些 Debugger 本身事实上是提供了 或者说 创建和管理了一个运行态 因此他们的程序算法比较复杂 个头都比较大 对于远端的调试 GDB 也没有很好的默认实现 当然 C/C++ 在这方面也没有特别大的需求

而Java 则不同 由于 Java 的运行态已经被虚拟机所很好地管理 因此作为 Java 的 Debugger 无需再自己创造一个可控的运行态 而仅仅需要去操作虚拟机就可以了 Java 的 JPDA 就是一套为调试和优化服务的虚拟机的操作工具 其中 JVMTI 是整合在虚拟机中的接口 JDWP 是一个通讯层 而 JDI 是前端为开发人员准备好的工具和运行库

从构架上说 我们可以把 JPDA 看作成是一个 C/S 体系结构的应用 在这个构架下 我们可以方便地通过网络 在任意的地点调试另外一个虚拟机上的程序 这个就很好地解决了部署和测试的问题 尤其满足解决了很多网络时代中的开发应用的需求 前端和后端的分离 也方便用户开发适合于自己的调试工具

从效率上看 由于 Java 程序本身就是编译成字节码 运行在虚拟机上的 因此调试前后的程序 内存占用都不会有大变化（仅仅是启动一个 JDWP 所需要的内存） 任意程度都可以很好地调试 非常方便 而 JPDA 构架下的几个组成部分 JDWP 和 JDI 都比较小 主要的工作可以让虚拟机自己完成

从灵活性上 Java 调试工具是建立在强大的虚拟机上的 因此 很多前沿的应用 比如动态编译运行 字节码的实时替换等等 都可以通过对虚拟机的改进而得到实现 随着虚拟机技术的逐步发展和深入 各种不同种类 不同应用领域中虚拟机的出现 各种强大的功能的加入 给我们的调试工具也带来很多新的应用

总而言之 一个先天的 可控的运行态给 Java 的调试工作 给 Java 调试接口带来了极大的优势和便利 通过 JPDA 这个标准 我们可以从虚拟机中得到我们所需要的信息 完成我们所希望的操作 更好地开发我们的程序

结束语

lishixinzhi/Article/program/Java/JSP/201311/19143

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