字节码插桩

我们知道JVM是不能直接执行.java 代码，也不能直接执行.class文件，它只能执行.class 文件中存储的指令码。这就是为什么class需要通过classLoader 装载以后才能运行。基于此机制可否在ClassLoader装载之前拦截修改class当中的内容(jvm 指令码)从而让程序中包含我们的埋点逻辑呢?答案是肯定的，但需要用到两个技术 javaagent与javassist 。前者用于拦截ClassLoad装载，后者用于操作修改class文件。

javaagent

javaagent介绍

javaagent 是java1.5之后引入的特性，其主要作用是在class 被加载之前对其拦截，以插入我们的监听字节码

javaagent jar包

javaagent 最后展现形式是一个Jar包，有以下特性:

1.必须 META-INF/MANIFEST.MF中指定Premain-Class 设定启agent启动类。

2.在启类需写明启动方法 public static void main(String arg,)

3.不可直接运行，只能通过 jvm 参数-javaagent:xxx.jar 附着于其它jvm 进程运行。

javaagent使用

1、编写agent方法

public classMyAgent {public static void premain(String args, Instrumentation instrumentation) throwsException {

System.out.println("Hello javaagent permain:"+args);

}

}

2、添加premain-class参数

org.apache.maven.plugins

maven-jar-plugin

2.2

${project.name}

${project.version}

com.javaagent.MyAgent

true

true

true

3、构建打包

4、在任一JAVA应用中 添加jvm 参数并启动 -javaagent:xxx.jarjavaagent META-INF/MANIFEST.MF

参数说明：

Premain-Class：必填，agent启动

classCan-Redefine-Classes：默认为false ，是否允许重新定义

classCan-Retransform-Classes：默认为false，是否允许重置Class，重置后相当于class 从classLoade中清除，下次有需要的时候会重新装载，也会重新走Transformer 流程。

Boot-Class-Path：agent 所依赖的jar 路径，多个用空格分割

创建一个测试类MyAgentTest并运行查看结果

public classMyAgentTest {public static voidmain(String[] args) {

System.out.println("main");

}

}//运行结果：main

添加jvm参数

参数内容：-javaagent:/Users/jinyunlong/IdeaProjects/test-agent/target/test-agent-1.0-SNAPSHOT.jar=123

再次运行测试类MyAgentTest并查看结果

javassist

javassist介绍

javassist是一个开源的分析、编辑和创建Java字节码的类库。其主要的优点，在于简单，而且快速。直接使用java编码的形式，而不需要了解虚拟机指令，就能动态改变类的结构，或者动态生成(注：也可以使用ASM实现，但需要会操作字节码指令，学习使用成本高)

javassist使用

使用javassist需要引入javasssist的jar包，添加内容如下：

org.javassist

javassist

3.18.1-GA

org.apache.maven.plugins

maven-jar-plugin

2.2

${project.name}

${project.version}

com.javaagent.MyAgent

true

true

javassist-3.18.1-GA.jar

true

演示插入打印当前时间

创建类MyServer

public classMyServer {publicInteger sayHello(String name,String message){

System.out.println("hello");return 0;

}

}

myAgent类

创建测试类并调用MyServer中的sayHello方法

演示计算方法调用时间

类MyAgent

public classMyAgent {public static void premain(String args, Instrumentation instrumentation) throwsException {

instrumentation.addTransformer(newClassFileTransformer() {public byte[] transform(ClassLoader loader, String className, Class>classBeingRedefined, ProtectionDomain protectionDomain,byte[] classfileBuffer) throwsIllegalClassFormatException {if(!"com/javaagent/MyServer".equals(className)){return null;

}try{returnbuildMonitorClass();

}catch(Exception e) {

e.printStackTrace();

}return null;

}

},true);

}private static byte[] buildMonitorClass() throwsException{/*** 1、拷贝一个新的方法

* 2、修改原方法名

* 3、加入监听代码*/ClassPool pool= newClassPool();

pool.appendSystemPath();

CtClass ctClass= pool.get("com.javaagent.MyServer");

CtMethod ctMethod= ctClass.getDeclaredMethod("sayHello");

CtMethod copyMethod= CtNewMethod.copy(ctMethod,ctClass,newClassMap());

ctMethod.setName("sayHello$agent");

copyMethod.setBody("{\n" +

" long begin = System.nanoTime();\n" +

" try {\n" +

" return sayHello$agent($1,$2);\n" +

" } finally {\n" +

" System.out.println(System.nanoTime() - begin);}\n" +

" }");

ctClass.addMethod(copyMethod);returnctClass.toBytecode();

}

}

修改类MyServer

public classMyServer {publicInteger sayHello(String name,String message){

System.out.println("hello name:"+name+",message:"+message);return 0;

}

}

修改测试类并运行

public classMyAgentTest {public static voidmain(String[] args) {

MyServer myServer= newMyServer();

myServer.sayHello("paul","1234");

}

}//运行结果：

hello name:paul,message:1234

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javassist特殊语法