本文將會講述JPDA的組成，Debugger的實現原理等。

程式異常了！
返回結果不對！
在我這兒正常啊。

每一次遇到這種異常的情況，要處理問題時，我們一定會想到

等我Debug一下，分分鐘解決。

而如果是線上的問題，我們一定會想

如果能debug一下該多好啊

我們在說起Debug的時候，一般是在IDE裡程式碼中加斷點，一步步跟蹤。然後觀察變數的值，觀察輸出等等。

這種在Debug工具，許多IDE中都有提供，像Eclipse, IDEA,NetBeans，甚至我們可以直接使用JDK自帶的jdb工具進行高度。這些工具都支援本地除錯和遠端除錯

那在我們加斷點，debug，單步除錯等一系列動作背後，是如何實現的呢？

說到這些，就不得不提JPDA(Java Platform Debugger Architecture)。我們每次使用的debug功能，都是靠JPDA的支撐實現的。

什麼是JPDA?

官方文件裡這樣介紹：

The Java Platform Debugger Architecture (JPDA) consists of three interfaces designed for use by debuggers in development environments for desktop systems.

我們看到，JPDA由三部分組成：

• JVMTI(Java Virtual Machine Tool Interface)

• JDWP(Java Debugger Wire Protocol)

• JDI(Java Debug Interface)

熟悉JVM的朋友可能聽說過JVMPI和JVMDI，在JDK1.5他們統一被替換為JVMTI。

JVMTI

以前的文章裡我們提到過Class的hotSwap，就是通過Instrument實現class的redefine和retransform。
而本質上JVMTI是一個programming interface，主要用在開發和監控上。而且它提供了介面去觀察(inspect) 應用狀態和控制應用的執行。工具通過它提供的介面，可以進行如下功能的實現：

• profiling

• debuging

• monitoring

• thread analysis

• coverage analysis

可以看到，我們使用到的debug，只是JVMTI提供的眾從能力中的一種。

JDWP

觀察過Java debug程序的同學也許有印象，以debug方式啟動的JVM程序，看起來是這樣的：

-agentlib:jdwp=transport=dt_socket,address=127.0.0.1:63971,server=y,suspend=n

除了程序名之外，還在啟動引數裡包含agentlib:jdwp這些。這個就是現在要介紹的JDWP。

什麼是JDWP?
Java Debug Wire Protocol，是debugger和它要debug的JVM之間進行通訊的協議。更多具體協議的細節這裡不介紹，感興趣的同學可以到這兒檢視：
http://docs.oracle.com/javase/6/docs/technotes/guides/jpda/jdwp-spec.html

注意，這僅僅是一個協議的格式，具體的傳輸實現不是由JDWP來實現的。我們的debugger執行的操作傳送到JDWP的實現上，然後再轉給JVMTI來具體控制。

JDI

JDI是三個模組中最高層的一個介面，通過JDI，debugger可以更方便的編寫符合JDWP格式的資料，用來進行除錯資料傳輸。JDI的引入，提高了開發debugger的效率。

所以，從整體上看，我們可以把JPDA看作一個兩個互相通訊的程式，所以我們可以在任意地點很方便的除錯另一個JVM上執行的程式。

我們每次在IDE裡進行程式碼除錯時，實質上是通過IDE裡的debugger這個介面執行GUI操作，然後通過JDI傳送資料到JDWP，再經過JVMTI最終實現程式的高度。

每次我們開啟IDE除錯一個Java應用的時候，或者遠端attach一個Java程序的時候，別忘了這個IDE背後的身影---JPDA。

PS:Tomcat啟動指令碼中也直接包含了debug方式啟動的功能，在命令列中輸入

catalina jpda start， Tomcat就以debug方式啟動了。

對於想了解原始碼但不想把原始碼以專案形式執行的同學，可以採用這種方式，然後使用遠端除錯的方式，把原始碼所在專案和這個attach起來就可以了。

也可以檢視這篇文章：怎樣除錯Tomcat原始碼