教你编译调试Elasticsearch 6.3.2源码

r囧r小猫 2022-05-15 02:14 210阅读 0赞

### 前言 ###

想深入理解 Elasticsearch，阅读它的源码是很有必要的，一来可以了解它内部的具体实现，有助于调优，二来可以了解优秀开源项目的代码架构，提高我们的代码架构能力等

阅读Elasticsearch源码的第一步是搭建调试环境，然后作者在这个过程中遇到很多麻烦，在网上找不到想要的答案，历经千辛最后一一解决，所以记录下，帮助有需要的童鞋

#### 软件环境 ####

*  操作系统：win7
 *  Elasticsearch 源码版本: 6.3.2
 *  JDK版本： 10.0.2
 *  Gradle版本： 4.7
 *  Intellij Idea版本： 2018.2

### 环境准备及工程导入 ###

#### 1.安装JDK ####

Elasticsearch 6.3.2需要JDK1.9编译，否则后面步骤会报错。

Java SE Downloads 地址：  
[http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html][http_www.oracle.com_technetwork_java_javase_downloads_index.html]

作者装的是 JDK 10.0.2

#### 2.下载Elasticsearch源码，并且切换到6.3.2分支 ####

Elasticsearch github源码托管地址：  
[https://github.com/elastic/elasticsearch.git][https_github.com_elastic_elasticsearch.git]

git checkout v6.3.2

也可直接下载源码包，地址在 [https://github.com/elastic/elasticsearch/releases][https_github.com_elastic_elasticsearch_releases]

#### 3.下载gradle的安装包 ####

查看 `elasticsearch\gradle\wrapper\gradle-wrapper.properties` 发现如下配置：

distributionUrl=https://services.gradle.org/distributions/gradle-4.5-all.zip

Elasticsearch 6.3.2需要安装gradle-4.5，官方下载地址：  
[https://services.gradle.org/distributions/gradle-4.5-all.zip][https_services.gradle.org_distributions_gradle-4.5-all.zip]

> 注意：由于国内网速问题，为了加快速度，进行第4步操作

#### 4.拷贝文件 ####

将下载的gradle-4.5-all.zip包放到 `elasticsearch\gradle\wrapper` 目录下，  
确保和 `elasticsearch\gradle\wrapper\gradle-wrapper.properties` 在同级目录，  
然后修改 `elasticsearch\gradle\wrapper\gradle-wrapper.properties` 配置如下：

distributionUrl=gradle-4.5-all.zip

#### 5.修改源码Maven仓库地址 ####

国内下载国外仓库的jar包速度慢，需要替换Maven地址，设置为本地或者国内可用的Maven仓库。

需要修改下列文件的 maven URL 配置：

*  elasticsearch\\benchmarks\\build.gradle
 *  elasticsearch\\client\\benchmark\\build.gradle

修改源码中上面build.gradle文件里面的`repositories-maven-url`的值，  
配置为可用的仓库地址，譬如修改为阿里云maven地址 `http://maven.aliyun.com/nexus/content/groups/public/`，修改示例如下：

buildscript { repositories { maven { url 'http://maven.aliyun.com/nexus/content/groups/public/' }
        }
        dependencies { classpath 'com.github.jengelman.gradle.plugins:shadow:2.0.2' }
    }

#### 6.修改全局Maven仓库地址 ####

在`USER_HOME/.gradle/`下面创建新文件 `init.gradle`，输入下面的内容并保存。

allprojects{
        repositories {
            def REPOSITORY_URL = 'http://maven.aliyun.com/nexus/content/groups/public/'
            all {
                ArtifactRepository repo ->
        if (repo instanceof MavenArtifactRepository) {
                    def url = repo.url.toString()
                    if (url.startsWith('https://repo.maven.org/maven2') || url.startsWith('https://jcenter.bintray.com/')) {
                        project.logger.lifecycle "Repository ${repo.url} replaced by $REPOSITORY_URL."
                        remove repo
                    }
                }
            }
            maven {
                url REPOSITORY_URL
            }
        }
    }

其中`USER_HOME/.gradle/`是自己的gradle安装目录，示例值：`C:\Users\Administrator\.gradle`，  
如果没有`.gradle`目录，可用自己创建，或者先执行第7步，等gradle安装后再回来修改。  
上面脚本把url匹配到的仓库都替换成了阿里云的仓库，  
如果有未匹配到的导致编译失败，可用自己仿照着添加匹配条件。

#### 7.gradle编译源码 ####

windows运行cmd，进入DOS命令行，然后切换到elasticsearch源码的根目录，执行如下命令，把elasticsearch编译为 idea 工程：

gradlew idea

编译失败则按照错误信息解决问题，可用使用如下命令帮助定位问题：

gradlew idea -info
    gradlew idea -debug

一般是Maven仓库地址不可用导致jar包无法下载，从而编译失败，此时请参考步骤5和6修改相关的仓库地址。

编译成功后打印日志：

BUILD SUCCESSFUL in 1m 23s

#### 8. idea 导入elasticsearch工程 ####

idea 中 `File -> New Project From Existing Sources` 选择你下载的 Elasticsearch 根目录，然后点 `open` ，之后 `Import project from external model -> Gradle` , 选中 `Use auto-import`, 然后就可以了

导入进去后，gradle 又会编译一遍，需要等一会，好了之后如下：

![IDEA导入Elasticsearch6.3.2之后][IDEA_Elasticsearch6.3.2]

### 运行，开始 solve error 模式 ###

> 前面的步骤都挺顺利，接下来遇到的 ERROR & EXCEPTION 让作者耗费了好几天，心力交瘁，好在最终运行成功

在 `elasticsearch/server/src/main/org/elasticsearch/bootstrap` 下找到Elasticsearch的启动类 `Elasticsearch.java`，打开文件，右键 `Run Elasticsearch.main()`，运行main方法

**1、 报错如下：**

ERROR: the system property [es.path.conf] must be set

这是需要配置 es.path.conf 参数，我们先在 elasticsearch 源码目录下新建一个 home 目录，然后在 [`https://www.elastic.co/downloads/elasticsearch`][https_www.elastic.co_downloads_elasticsearch] 下载一个同版本号的 Elasticsearch6.3.2 发行版，解压，将 config 目录拷贝到 home 目录中

然后打开 `Edit Configurations`，在 `VM options` 加入如下配置：

![Edit Configurations][]

-Des.path.conf=D:\elasticsearch-6.3.2\home\config

再次运行 `Run Elasticsearch.main()`

**2、报错如下：**

Exception in thread "main" java.lang.IllegalStateException: path.home is not configured
        at org.elasticsearch.env.Environment.<init>(Environment.java:103)
    ...

需要配置 `path.home` 这个参数，在 VM options 中添加如下配置：

-Des.path.home=D:\elasticsearch-6.3.2

再次RUN

**3、报错如下：**

2018-08-22 15:07:17,094 main ERROR Could not register mbeans java.security.AccessControlException: access denied ("javax.management.MBeanTrustPermission" "register")
    ...
    
    Caused by: java.nio.file.NoSuchFileException: D:\elasticsearch-6.3.2\modules\aggs-matrix-stats\plugin-descriptor.properties
    ...

在 `VM options` 中把 `path.home` 的值修改为如下：

-Des.path.home=D:\elasticsearch-6.3.2\home

然后把 ES6.3.2 发行版中的 `modules` 文件夹复制到 `home` 目录下，然后再次RUN

**4、报错如下：**

2018-08-22 15:12:29,876 main ERROR Could not register mbeans java.security.AccessControlException: access denied ("javax.management.MBeanTrustPermission" "register")
    ...

在 `VM options` 中加入

-Dlog4j2.disable.jmx=true

1、2、3、4 的配置最终如下：

![image][]

再次RUN

**5、报错如下：**

[2018-08-23T00:53:17,003][ERROR][o.e.b.ElasticsearchUncaughtExceptionHandler] [] fatal error in thread [main], exiting
    java.lang.NoClassDefFoundError: org/elasticsearch/plugins/ExtendedPluginsClassLoader
        at org.elasticsearch.plugins.PluginsService.loadBundle(PluginsService.java:632) ~[main/:?]
        at org.elasticsearch.plugins.PluginsService.loadBundles(PluginsService.java:557) ~[main/:?]
        at org.elasticsearch.plugins.PluginsService.<init>(PluginsService.java:162) ~[main/:?]
        at org.elasticsearch.node.Node.<init>(Node.java:311) ~[main/:?]
        at org.elasticsearch.node.Node.<init>(Node.java:252) ~[main/:?]
        at org.elasticsearch.bootstrap.Bootstrap$5.<init>(Bootstrap.java:213) ~[main/:?]
        at org.elasticsearch.bootstrap.Bootstrap.setup(Bootstrap.java:213) ~[main/:?]
        at org.elasticsearch.bootstrap.Bootstrap.init(Bootstrap.java:326) ~[main/:?]
        at org.elasticsearch.bootstrap.Elasticsearch.init(Elasticsearch.java:136) ~[main/:?]
        at org.elasticsearch.bootstrap.Elasticsearch.execute(Elasticsearch.java:127) ~[main/:?]
        at org.elasticsearch.cli.EnvironmentAwareCommand.execute(EnvironmentAwareCommand.java:86) ~[main/:?]
        at org.elasticsearch.cli.Command.mainWithoutErrorHandling(Command.java:124) ~[main/:?]
        at org.elasticsearch.cli.Command.main(Command.java:90) ~[main/:?]
        at org.elasticsearch.bootstrap.Elasticsearch.main(Elasticsearch.java:93) ~[main/:?]
        at org.elasticsearch.bootstrap.Elasticsearch.main(Elasticsearch.java:86) ~[main/:?]
    Caused by: java.lang.ClassNotFoundException: org.elasticsearch.plugins.ExtendedPluginsClassLoader
        at jdk.internal.loader.BuiltinClassLoader.loadClass(BuiltinClassLoader.java:582) ~[?:?]
        at jdk.internal.loader.ClassLoaders$AppClassLoader.loadClass(ClassLoaders.java:190) ~[?:?]
        at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:499) ~[?:?]
        ... 15 more

这个问题其实不算真正的问题，但是说起来挺好笑，为了解决这个问题耗费了作者好几天，当最后发现问题所在的时候，哭笑不得 \\~\_\\~ 正是所谓的 `踏破铁鞋无觅处，得来全不费工夫`

**解决方法：** 打开 IDEA `Edit Configurations` ，给 `Include dependencies with Provided scope` 打上勾即可解决，很简单吧！！

![image][image 1]

继续RUN，又来一个 Exception

**6、报错如下：**

[2018-08-23T01:13:38,551][WARN ][o.e.b.ElasticsearchUncaughtExceptionHandler] [] uncaught exception in thread [main]
    org.elasticsearch.bootstrap.StartupException: java.security.AccessControlException: access denied ("java.lang.RuntimePermission" "createClassLoader")
        at org.elasticsearch.bootstrap.Elasticsearch.init(Elasticsearch.java:140) ~[main/:?]
        at org.elasticsearch.bootstrap.Elasticsearch.execute(Elasticsearch.java:127) ~[main/:?]
        at org.elasticsearch.cli.EnvironmentAwareCommand.execute(EnvironmentAwareCommand.java:86) ~[main/:?]
        at org.elasticsearch.cli.Command.mainWithoutErrorHandling(Command.java:124) ~[main/:?]
        at org.elasticsearch.cli.Command.main(Command.java:90) ~[main/:?]
        at org.elasticsearch.bootstrap.Elasticsearch.main(Elasticsearch.java:93) ~[main/:?]
        at org.elasticsearch.bootstrap.Elasticsearch.main(Elasticsearch.java:86) ~[main/:?]
    Caused by: java.security.AccessControlException: access denied ("java.lang.RuntimePermission" "createClassLoader")
        at java.security.AccessControlContext.checkPermission(AccessControlContext.java:472) ~[?:?]
        at java.security.AccessController.checkPermission(AccessController.java:895) ~[?:?]
        at java.lang.SecurityManager.checkPermission(SecurityManager.java:335) ~[?:?]
        at java.lang.SecurityManager.checkCreateClassLoader(SecurityManager.java:397) ~[?:?]
    ...
    
    Exception: java.security.AccessControlException thrown from the UncaughtExceptionHandler in thread "Thread-2"

这个问题也找了挺久，最终才发现解决方法（两种）：

**第一种：** 在 `home/config` 目录下新建 `java.policy` 文件，填入下面内容

grant { permission java.lang.RuntimePermission "createClassLoader";
    };

然后在 `VM options` 加入 `java.security.policy` 的设置，指向该文件即可

-Djava.security.policy=D:\elasticsearch-6.3.2\home\config\java.policy

**第二种：** 就是在 `%JAVA_HOME%/conf/security` 目录下（JDK10是这个路径，之前的版本不确定），我的目录是 `C:\Program Files\Java\jdk-10.0.2\conf\security`，打开 `java.policy` 文件，在 `grant` 中加入下面这句，赋予权限

permission java.lang.RuntimePermission "createClassLoader";

效果如下：

![java.policy][]  
![createClassLoader][]

再RUN，这次可终于运行起来了！！！

来看一下效果，浏览器访问 `http://localhost:9200/`

![image1][]

浏览器访问 `http://localhost:9200/_cat/health?v`

![image][image 2]

一切正常，终于可以愉快的 DEBUG 源码啦！！！

### 另一种源码调试方式：远程调试 ###

如果上面第五个报错之后解决不了无法继续进行，可以选择这种方式:

在 Elasticsearch 源码目录下打开 CMD，输入下面的命令启动一个 debug 实例

gradlew run --debug-jvm

如果启动失败可能需要先执行 `gradlew clean` 再 `gradlew run --debug-jvm` 或者 先退出 IDEA

![image][image 3]

在 IDEA 中打开 `Edit Configurations`，添加 remote

![image][image 4]

配置 host 和 port

![image][image 5]

点击 debug，浏览器访问 `http://localhost:9200/`，即可看到ES返回的信息

随机调试一下， 打开 `elasticsearch/server/src/main/org/elasticsearch/rest/action/cat` 下的 `RestHealthAction` 类，在第 54 行出设置一个断点，然后浏览器访问 `http://localhost:9200/_cat/health`，可以看到断点已经捕获到该请求了

![image][image 6]

运行成功，可以开始设置断点进行其他调试

### 其他可能遇到的问题 ###

**1. 错误信息如下**

JAVA8_HOME required to run tasks gradle

配置环境变量 `JAVA8_HOME`，值为 JDK8 的安装目录

**2. 错误信息如下**

[2018-08-22T13:07:23,197][INFO ][o.e.t.TransportService ] [EFQliuV] publish_address {10.100.99.118:9300}, bound_addresses {[::]:9300}
    [2018-08-22T13:07:23,211][INFO ][o.e.b.BootstrapChecks ] [EFQliuV] bound or publishing to a non-loopback address, enforcing bootstrap checks
    ERROR: [1] bootstrap checks failed
    [1]: initial heap size [268435456] not equal to maximum heap size [4273995776]; this can cause resize pauses and prevents mlockall from locking the entire heap [2018-08-22T13:07:23,219][INFO ][o.e.n.Node ] [EFQliuV] stopping ... 2018-08-22 13:07:23,269 Thread-2 ERROR No log4j2 configuration file found. Using default configuration: logging only errors to the console. Set system property 'log4j2.debug' to show Log4j2 internal initialization logging. Disconnected from the target VM, address: '127.0.0.1:5272', transport: 'socket'

在 `Edit Configurations` 的 `VM options` 加入下面配置

-Xms2g -Xmx2g

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> 参考文档：  
> 1. [Eclipse导入Elasticsearch源码][Eclipse_Elasticsearch]  
> 2. [Elasticsearch源码分析—环境准备(一)][Elasticsearch]  
> 3. [渣渣菜鸡的 ElasticSearch 源码解析 —— 环境搭建][ElasticSearch _ _]  
> 4. [教你如何在 IDEA 远程 Debug ElasticSearch][IDEA _ Debug ElasticSearch]

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[createClassLoader]: http://image.laijianfeng.org/20180823_012205.png
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[Elasticsearch]: https://www.felayman.com/articles/2017/11/10/1510291087246.html
[ElasticSearch _ _]: http://www.54tianzhisheng.cn/2018/08/05/es-code01/
[IDEA _ Debug ElasticSearch]: http://www.54tianzhisheng.cn/2018/08/14/idea-remote-debug-elasticsearch
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