对暑期大创的回忆总结。
暑期任务
首先以线上的形式确定了任务目标，任务安排与管理方式。
任务目标：
- 实现一个可视化jvm垃圾回收的小Demo，要拥有基本功能。
- 针对普遍使用的jdk1.8
管理方式：
- 一周开一次组会，介绍一周的工作内容，遇到的问题，和下周的工作目标，并将以上三项内容整理成文档提交。
任务安排：
- 首先学习jvm的基本知识，参考《深入理解Java虚拟机》或其他资料。耗时3~4周。
- 前后端分工，并行完成任务。耗时3~4周。
- 前端需求：
- 用户可以上传代码
- 拿到后端分析结果后进行动画演示。
- 动画详细到Eden，S0，S1，Old四个代。包括对象的创建、移动、销毁。
- 后端需求：
- 分析出代码执行时，堆的信息。包括：对象的创建，GC的发生过程，堆的各代占用空间的大小。
- 对象的创建事件要包含如下信息：对象的名称、大小、类型、分配在哪个代。
- GC的发生过程要包含如下信息：回收了哪些对象，存活的对象的移动。
- 前端需求：
工作汇报
后端实现
实现思路：将用户的代码运行一遍，当发生如：实例创建、垃圾回收时，将需要的信息输出，整理加工后返回给前端。
第一个想法
下载openjdk的源代码，修改相关事件的代码，将信息输出。在ubuntu系统的虚拟机上成功配置了openjdk环境，经过测试验证了这种方式在理论上是可行的，后来因为能力有限，源代码阅读困难而放弃。
第二个想法
了解到了jvmti这个工具，打算通过agent的方式，实现一个jvm虚拟机的代理。通过使用jvmti来设置虚拟机一些事件的监听，来完成所需信息的输出。通过阅读Jvmti的官方文档和翻译文档，以及阅读openjdk中提供的jvmti demo的代码，这个想法逐渐被实现。
想法二的实现过程记录
需要解决的问题有两个：获取实例的创建信息，获取GC的相关信息。因为项目为垃圾回收可视化，故将垃圾回收的信息作为重点问题。为了显示GC的信息，我们需要拿到GC之前有哪些对象，他们分别在哪里，他们在GC后有哪些依旧存活，哪些被销毁，GC后都在哪个代中。
方案一
预期使用
FollowReferences和IterateThroughHeap来获取堆中有哪些对象，并获取对象的一些信息。并监听GarbageCollectionStart和GarbageCollectionFinish来确定信息的输出时机。
因为JVMTI的规定，这两个GC事件比较特殊，可以在函数体内调用的函数有限，其中并不包括FollowReferences和IterateThroughHeap函数，只能启动新的线程来完成该任务。但是在测试时，windows系统中可以运行，而在ubuntu16系统中会发生fatal error，寻找错误原因将近两周也没有找到，最终放弃。
方案二
- 关于jvmti agent
将可视化需要的数据进行分类，每类作为一种事件，在agent运行时将事件输出，而后对事件信息进行分析处理返回给前端。以下是agent输出的几种事件：
对象的创建
借鉴于openjdk中的jvmti demo，heapTracker，决定使用native函数结合字节码增强的方式，每次创建对象都会调用native函数，将每次对象创建时的一些信息传入到jvmti agent中，并通过jvmti的
setTag函数，将一些信息标记到对象上。- 获取对象的相关信息
通过jvmti提供的
GetObjectClass，GetClassSignature，GetObjectSize函数分别获取对象的类签名、对象大小。借鉴Unsafe类获取对象地址的源码，实现获取对象地址的方法，从而结合GC日志判断对象所处的分代。对象的回收
通过设置事件
ObjectFree的监听，并通过tag来获取对象信息，从而实现创建的对象和销毁的对象的对应关系。GC事件的发生
只输出事件开始的标记，结合GCDetails日志进行分析。
GC事件的结束
只输出事件结束的标记，结合GCDetails日志进行分析。
关于插桩方案
使用javassist工具库进行插桩。找到所有含有
new关键字的代码行，并在其后插入写好的静态native函数。为了防止插桩影响GC的发生时机，将函数声明为静态函数。在jdk1.8环境下并不会影响堆内存。
后端程序
后端程序使用springboot来完成。项目中存有插桩程序的jar文件，和jvmti的agent扩展程序文件。
服务器提供两个接口：
POST /analysis/codes
上传代码接口。
服务器接受到代码后将代码写入文件。随后使用命令行调用插桩程序，对用户的代码进行插桩。然后再通过命令行运行插桩后的代码并连接jvmti agent，最后得到事件文件和GCDetails日志文件。
GET /analysis/{id}
获取分析结果接口。
对日志进行分析，将分析结果返回给前端。
