[发明专利]一种调试时代码动态更新方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种调试时代码动态更新方法，属于软件调试技术领域。

背景技术

软件调试是重现软件故障、定位故障根源，并最终解决软件问题的过程。调试器是用来提供调试功能的软件或硬件工具。在软件开发的过程中，调试技术是必不可少的技术，一般来说主要的调试命令包括：设定断点，单步执行，观测对象和观测堆栈信息，对于调试器的熟练使用会大大提高软件的开发效率。

当调试一个项目代码时，单步执行到错误点时，需要修改代码，修改的代码可能是各种各样的类型，这时候如果想继续调试代码，传统的方法是要重启项目，然后再单步执行到上一次调试现场，这会消耗很多时间以及增加很多重复的操作，使得软件开发的效率降低。

动态更新是从旧的版本更新到新版本的过程。图3是JavaEmailServer从1.3.1版本到1.3.2版本的更新实例，可以从图3中版本a和版本b看出三类变化：第一，是loadUser方法体的变化，第二，是setForwardedAddresses方法的参数发生了变化，第三是User类的域forwardAddresses从String []变化到EmailAddress[]。在这三种变化中，对于第三种类的域发生改变的更新类型，当更新类的实例时，一般的做法是将新类中的新增加的域初始化为系统默认的初值（比如整型初始化为0，引用初始化为null）。在这个例子中，如果User实例采用系统默认值的更新，新版本的域forwardAddresses就会被初始化为null，但是从新旧版本的对比中可以看出如果要保持更新前后实例的正确，需要将String[]类型转化为EmailAddress[]类型，这时候就需要使用迁移函数，将User实例中的String[]的forwardAddresses转换为新EmailAddress[]类型。从这个例子可以看出，对于一些更新类型，为了保证代码更新的正确性，必须提供特定的迁移器来完成更新。

现有技术中常用的调试软件包括以下几种：

1）Hotswap：虚拟机本身也支持简单的代码更新，从JDK1.4版本开始存在的调试时动态更新的方法，被称为Hotswap功能，这个功能的局限性在于只支持调试时刻对方法体的改变的更新，这样的更新在调试时是远远不够的，并不能满足所有的更新类型。

2）DCE VM：能支持任意更新的类型，但是在更新的时候，只提供默认的迁移器，也就是在对象更新的时候将新增的域初始化为系统默认的初值，从上面对图3的例子可以看出这样的更新是不正确的，缺少提供迁移器来供软件开发者参与修改，从而保证更新的正确性。

3）JRebel：一个商业的软件，官方文档没有具体说明具体的支持的动态更新机制，只是说明JRebel不是从JVM本身出发，而是监控类的字节码文件，通过字节码文件和类加载器来完成更新，不支持通过修改JVM来实现代码的更新。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的缺陷，提供一种调试时代码动态更新方法，具体是提供一种代码在线更新的方法，使得被更新的程序不需要重新启动即可更新代码，同时提供了对于特定更新类型所需要的迁移器，保证代码更新的正确性。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种调试时代码动态更新方法，包括以下步骤：

步骤一、软件开发者使用调试器调试代码；

步骤二、软件开发者在调试时更改代码并保存，触发准备更新过程，包括代码检测，生成迁移器模板类，完成迁移器模板类的修改，将更新信息传入虚拟机中；

步骤三、调试器请求虚拟机完成代码更新。

作为本发明的进一步优选方案，步骤二中所述准备更新过程的具体步骤是：

21）软件开发者使用调试器对程序进行调试，通过设断点进行单步调试；

22）调试器监听调试时代码发生改变的事件，当代码发生改变时，响应代码改变的事件，再通过检测获取当前调试代码类文件所在位置，获取更改代码之后的类文件以及更改之前的类文件，将新旧代码类文件存放到临时文夹中；

23）编译存放于临时文件夹中的新旧代码类文件，得到对应新旧代码类文件的字节码文件；

24）通过比较新旧代码的字节码文件得到更新说明文件，进而得到更新类型信息；

25）判断是否需要迁移器来完成代码更新，

当不需要时转入步骤26），否则转入27）；

26）判断代码更新不需要迁移器，完成代码更新过程；

27）判断代码更新需要迁移器，生成一个迁移器模板；