
在 Java 应用程序通过 JNA 调用 C++ 动态库时,C++ 代码运行在与 Java 同一进程中,当 C++ 代码 Crash 的时候,将会导致整个 Java 应用程序崩溃。 对于一个 Web 应用,这不是我们期望的结果,由于某一个请求输入的数据导致 C++ 代码崩溃了当前 Java 进程,从而造成该 Web 服务已接受到的所有请求全部失败, 这是非常糟糕的用户体验。如果是 Java 代码本身的异常我们可用 try/catch 进行保护,影响只限制在当前请求。如果是 C++ 代码崩溃的话,Java 应用程序无法捕获到这个异常,以致于整个 Java 应用程序崩溃,甚至发生这种情况时连 hs_err.log 文件都来不及生成,更别说生成 HeapDump, 或 CoreDump 了。
如果是用原始 JNI 的方式来调用动态库,我们还能在 JNI 相关的 C++ 代码中捕获到异常,并抛给 Java 去处理。而用 JNA, 我们贪图了它的方便, 比如一个 Java 进程中同时加载同一接口的不同动态库版本(JNI 要同样的实现必须用自定义的 ClassLoader),但在 C++ 代码崩溃时, Java 就显得无能为力了, 只能跟随着立即死亡, 并且在控制台下找不到关于 C++ 因何失败的线索。比如 C++ 中内存被多次释放,或地址越界访问破坏了内存数据等。
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本文初衷是为了解决 Java 应用程序通过 JNA 调用 C++ 动态库时,C++ 代码运行崩溃导致整个 Java 应用程序崩溃而进行的研究。从一个 C++ 调用 C++ 写的动态库起步,记录它在什么情况下产生 core dump 文件,如何分析 core dump 文件等过程。可惜篇幅无法控制,不足以再加入 Java->JNA->C++ 动态库内容了,所以不得不单列此篇,并更名为 'C++ 调用 C++ 动态库时问题诊断'. 关于 Java JNA 到 C++ 的问题诊断只能另立一篇了。
下面我们来用 JNA 的方式来调用 C++ 动态库,演示当 C++ 代码崩溃时会发生什么,并试图找到好的诊断办法。以下演示在 Linux 下进行, 并且 Linux 发行版是 Amazon Linux 2023.
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