Java本地远程服务器debug调试详解

末蓝、 2023-09-30 15:49 42阅读 0赞

日常我们debug是经常用的，但是本地还好说，远程debug就有点难度，而且有时候必须要在预演，测试环境的服务器去debug，举个例子，需要https，公网，域名之类的，测试服务器这些有些是配置的，但是你自己本地开发肯定不会有这些，就需要你自己想办法了。

第一种情况就是你所用的是阿里云全家桶，或者是其他家的提供服务足够多的云服务商，你的公司又不差钱不墨迹，直接有啥用啥的话，实际上阿里云有一个toolkit的插件就可以，支持你镜像，kuberbets一大堆功能，他也可以做到远程调试。

#### 远程连接服务器前置知识 ####

但是如果没有去搞这些，甚至服务器都是自建的，那就要自己动手了。首先我们要理解一个概念JPDA（Java Platform Debugger Architecture）是Java平台调试体系结构，操作过程如下：

*  1 本机和远程主机的两个 VM 之间使用 Debug 协议通过 指定的Socket 进行通信，传递调试指令和调试信息
 *  2 远程服务器作为被调试程序的远程虚拟机VM：作为 Debug 服务端，监听 Debug 调试指令。jdwp是Java Debug  
    Wire Protocol的缩写
 *  3 本地调试程序的本地虚拟机VM：IDEA 中要先配置的 Remote Server，指定 Debug 服务器的Host:Port，以供  
    Debug 客户端程序连接，这样服务调用就会调用到你本地，你就可以进行测试。

#### 具体操作过程 ####

配置IDEA中的remote，主要的配置如下：你要调用的module（就是项目入口的那个module），远程服务器地址，远程端口（这个远程端口不是服务器工程配置的端口，你可以理解为是JPDA的接口，用来监听远程服务debug）。

配置完上面主要的三个（毕竟这些都是你自己的，服务器多少，端口多少，那个项目都只有你知道），剩下的配置比较固定，比如通讯方式为socket，debug模式直接按照我的图抄就可以，attach是主动的获取debug的服务调用，listen是被动的，我一般是选择主动attach的，这样测试或者别人调起我debug的服务都会在我idea中展示出来，跟本地启动debug一样。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_d3F5LXplbmhlaQ_shadow_50_text_Q1NETiBA5oiR5piv5Z2R6LSn_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]  
配置远程服务器启动  
由于我的是SpringBoot工程，服务器用的是Jenkins，我需要的只是在Jenkins的启动参数上加上如下：

-agentlib:jdwp=transport=dt_socket,server=y,suspend=n,address=5005

记住这里的端口号设置是你的idea，如果你实在记不清楚没把握，idea实际上在配置remote的时候已经给你生成好命令了。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_d3F5LXplbmhlaQ_shadow_50_text_Q1NETiBA5oiR5piv5Z2R6LSn_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 1]

#### 启动远程服务器服务在启动本地远程debug ####

这里需要两个VM，本地的和远程的一个少不了，所以远程服务器启动项目这是一定的，但是本地怎么启动呢？

实际上你可以把第一步构建remote的过程，你可以理解为edit一个configuration，创建好了就会有一个项目在展示到启动项目那一块，如下：  
![在这里插入图片描述][fff092e42d0144d9ac387b837356f2fc.png]  
只不过你会发现run是灰色的，debug是绿色可用的，不用怀疑，这压根也用不到run，直接点击debng按钮去调试就好了，主动一点，要不然配置也白配置，让项目走起来，这样本地的VM就可以和远程的VM通讯了，否则你本地没有VM怎么联调debug。

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## 远程调试 ##

### 1.1 使用特定JVM参数运行服务端代码 ###

要让远程服务器运行的代码支持远程调试，则启动的时候必须加上特定的JVM参数，这些参数是：

-Xdebug -Xrunjdwp:transport=dt_socket,suspend=n,server=y,address=${debug_port}

其中的`${debug_port}`是用户自定义的，为`debug`端口，本例以`5555`端口为例。

本人在这里踩过一个坑，必须要说一下。在使用公司内部的自动化部署平台`NDP`进行应用部署时，该平台号称支持远程调试，只需要在某个配置页面配置一下调试端口号（没有填写任何IP相关的信息），并且重新发布一下应用即可。事实上也可以发现，上述`JVM`参数中唯一可变的就是`${debug_port}`。但是实际在本地连接时发现却始终连不上`5555` 的调试端口，仔细排查才发现，下面截取了`NDP`发布的应用所有JVM参数列表中与远程调试相关的JVM启动参数如下：

-Xdebug -Xrunjdwp:transport=dt_socket,suspend=n,server=y,address=127.0.0.1:5555

将`address`设置为`127.0.0.1:5555`，表示将调试端口限制为本地访问，远程无法访问，这个应该是`NDP`平台的一个`bug`，我们在自己设置`JVM`的启动参数时也需要格外注意。

如果只是临时调试，在端口号前面不要加上限制访问的`IP`地址，调试完成之后，将上述`JVM`参数去除掉之后重新发布下，防范开放远程调试端口可能带来的安全风险。

### 1.2 本地连接远程服务器debug端口 ###

#### 1.1.1 配置 ####

打开`Intellij IDEA`，在顶部靠右的地方选择”`Edit Configurations…`”，进去之后点击+号，选择”`Remote`”，按照下图的只是填写红框内的内容，其中`Name`填写名称，这里为`remote webserver`，`host`为远程代码运行的机器的`ip/hostname`，`port`为上一步指定的`debug_port`，本例是`5555`。然后点击`Apply`，最后点击OK即可。  
![在这里插入图片描述][bab38855d69c487495aad02890a526f4.png]

#### 1.1.2 本地IDEA启动debug模式 ####

现在在上一步选择”Edit Configurations…”的下拉框的位置选择上一步创建的remote webserver，然后点击右边的debug按钮(长的像臭虫那个)，看控制台日志，如果出现类似“Connected to the target VM, address: ‘xx.xx.xx.xx:5555’, transport: ‘socket’”的字样，就表示连接成功过了。我这里实际显示的内容如下：

Connected to the target VM, address: '10.185.0.192:15555', transport: 'socket'

#### 1.1.3 设置断点，开始调试 ####

远程debug模式已经开启，现在可以在需要调试的代码中打断点了，比如：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_d3F5LXplbmhlaQ_shadow_50_text_Q1NETiBA5p2o5p6X5Lyf_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]

如图中所示，如果断点内有√，则表示选取的断点正确。

现在在本地发送一个到远程服务器的请求，看本地控制台的bug界面，划到debugger这个标签，可以看到当前远程服务的内部状态（各种变量）已经全部显示出来了，并且在刚才设置了断点的地方，也显示了该行的变量值。

![在这里插入图片描述][watermark_type_d3F5LXplbmhlaQ_shadow_50_text_Q1NETiBA5p2o5p6X5Lyf_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 1]

备注：需要注意的是，用于远程debug的代码必须与远程部署的代码完全一致，不能发生任何的修改，否则打上的断点将无法命中，切记切记。

## 远程调试原理 ##

> `Java`远程调试的原理是两个`VM`之间通过`debug`协议进行通信，然后以达到远程调试的目的，两者之间可以通过`socket`进行通信;

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）**
 *  **JVMDI（Java Virtual Machine Debug Interface）**

`JPDA`（ `Java` 平台调试体系）模块层次：  
![在这里插入图片描述][0fa4fae63ac8422e84b127db91274427.png]

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>模块</th> 
   <th>层次</th> 
   <th>编程语言</th> 
   <th>作用</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td><code>JVMTI</code></td> 
   <td>底层 `</td> 
   <td>C`</td> 
   <td>获取及控制当前虚拟机状态</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>JDWP</code></td> 
   <td>中介层</td> 
   <td><code>C</code></td> 
   <td>定义<code>JVMTI</code>和<code>JDI</code>交互的数据格式</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>JDI</code></td> 
   <td>高层</td> 
   <td><code>C</code></td> 
   <td>提供<code>JavaAPI</code>来远程控制被调试的虚拟机</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

举个例子：客户端（`idea` 、`eclipse` 等）之所以可以进行调试，是由于客户端 和 服务端（程序端）进行了 `socket` 通信，通信过程如下：

1.  先建立起了 `socket`连接
2.  将断点位置创建了断点事件通过 `JDI` 接口传给了 服务端（程序端）的 `VM`，`VM` 调用 `suspend` 将 `VM` 挂起
3.  `VM`挂起之后将客户端需要获取的 `VM` 信息返回给客户端，返回之后 `VM resume` 恢复其运行状态
4.  客户端获取到`VM`返回的信息之后可以通过不同的方式展示给客户；

**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**

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