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JAVA探针机制—Agent(一)

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JAVA探针机制—Agent(一)

JAVA探针机制—Agent(一)

agent机制首次出现在JDK5版本,在JDK6版本得到升级并且正式被官方定义为agent原理。

首先要明确JavaAgent是一个JVM层面的插件,他可以利用JDK中的Instrumenttation类,实现对类字节码文件的修改。

而Agent在功能上的实现有两种情况:

  1. 在main方法执行前,调用premain方法。
  2. 在main方法执行后,监控JVM虚拟机的同时,调用agentmain方法。

目前市场上很多日志、热部署、性能监控等等插件功能,都是基于探针中agentmain方法实现的,那么本文就详细的说明下如何自定义去实现一个Agent,Java探针插件功能。

插件

作为一个插件,他是需要我们提前去配置好一个属性的。

Premain-Class:指定代理类
Agent-Class:指定代理类
Boot-Class-PathL:指定bootstrap类加载器的路径
Can-Redefine-Classes:是否重新定义所有类
Can-Retransform-Classes:是否需要retransform函数

假如项目是一个Maven项目,则需要在Maven中注入maven-jar的插件

    
        
            
                org.apache.maven.plugins
                maven-jar-plugin
                2.4
                
                    
                        
                            true
                        
                        
                                                            								xyz.leyuna.laboratory.core.agent.AgentScene
                            
                            
                                true
                            
                            
                                true
                            
                            
                                true
                            
                        
                    
                
            
        
    

除此之外还有更多的参数,以及参数的意义,有需要扩展的可以直接看JDK的英文文档:

https://docs.oracle.com/javase/6/docs/api/java/lang/instrument/package-summary.html?is-external=true

插件使用:

再Vm参数设置一行


通过 -javaagent:路径/agent的jar包名=你需要设置的入参agentOps

代码实现 premain

premain方法是在main方法执行前会进行的方法,常用与日志、某些功能的起步加载等等。

首先要明确,premain方法一定得是premain名,不可改变,他是JDK设置agent机制时的一个规范,所以我们在代码中由两种实现premain方法的模板:

1、

    public static void premain(String agentOps, Instrumentation inst){
        System.out.println("方法一");
        System.out.println(agentOps);
    }

2、

    public static void premain(String agentOps){
        System.out.println("方法二");
        System.out.println(agentOps);
    }

两个方法的执行优先度是:1>2,当1存在且正常执行后,不会再执行2.

首先说下参数agentOps,是再VM设置加载插件时,进入的入参。

Instrumentation,agent机制的核心类,使用该类,可以对类字节、原class等直接进行操作。

那么这个方法的一个运行测试图下:

agentmain

agentmain是在agent插件中涉及的最多的方法,他是一个可在main方法运行后,再次进行的方法。那么JVM的性能监控、热部署等等功能,都是基于在main方法运行后,可再次进行的特性完成,并且因为Instrumentation提供可直接操作类字节码的特性,我们可以做到对指定class文件的实时替换或修改。

agentmain的实现:

    public static void agentmain(String agentOps, Instrumentation inst) {
        System.out.println("main方法之后执行");
        String className = "指定替换的类名";
        Class[] allLoadedClasses = inst.getAllLoadedClasses();
        Class tempClazz = null;
        for (Class clazz : allLoadedClasses) {
            if (className.equals(clazz.getCanonicalName())) {
                //需要替换类的类字节码文件
                tempClazz = clazz;
            }
        }
        ClassDefinition classDefinition = new 	  
        ClassDefinition(tempClazz,"替换的类字节码的二进制数".getBytes());
        //替换
        inst.redefineClasses(classDefinition);
    }

除了定义agentmain方法外,还需要在main方法中自己开启agentmain方法的注入。

    public static void main(String[] args)  {
        //如果本虚拟机线程id为1,则监听他
        VirtualMachine attach = VirtualMachine.attach("1");
        //注入agentmain的探针系统
        attach.loadAgent("探针jar包的路径", "ops参数");
    }

这里有一点要注意VirtualMachine不是JDK自动注入的类,他在com.sun.tools包下。

所以如果你的项目中目前没有这个jar包的依赖则需要在JDK的目录下lib/tools.jar,自己手动导入此jar包。

总结

以上就是自己手动定义出一个agent探针程序的实现了,接下来的一篇,会具体分析:

  1. 如何做到的
  2. 能做到什么
  3. 怎么做
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