【alibaba/jvm-sandbox#02】通过无侵入AOP实现行为注入和流控

旧城等待， 2024-03-30 13:28 22阅读 0赞

### 一、alibaba/jvm-sandbox 概述 ###

alibaba/jvm-sandbox 是 JVM 沙箱容器，一种 JVM 的非侵入式运行期 AOP 解决方案。沙箱容器提供

1.  动态增强类你所指定的类，获取你想要的参数和行信息甚至改变方法执行
2.  动态可插拔容器框架

在其能力至上构建的上层应用有：

*  [chaosblade-io][]/**[chaosblade][]**
    
     *  其[chaosblade-io][]/**[chaosblade-exec-jvm][]** 是一个基于 jvm-sandbox 的 chaosblade 执行器，用于通过增强类在 Java 应用程序上进行混沌实验。
 *  [alibaba][]/**[jvm-sandbox-repeater][]**
    
     *  基于 JVM-Sandbox 的录制/回放通用解决方案

### 二、实时无侵入 AOP 框架方案对比 ###

在常见的 AOP 框架实现方案中，有静态编织和动态编织两种。

1.  **静态编织**：静态编织发生在字节码生成时根据一定框架的规则提前将 AOP 字节码插入到目标类和方法中，实现 AOP；
2.  **动态编织**：动态编织则允许在 JVM 运行过程中完成指定方法的 AOP 字节码增强.常见的动态编织方案大多采用重命名原有方法，再新建一个同签名的方法来做代理的工作模式来完成 AOP 的功能(常见的实现方案如 CgLib)，但这种方式存在一些应用边界：
    
     *  **侵入性**：对被代理的目标类需要进行侵入式改造。比如：在 Spring 中必须是托管于 Spring 容器中的 Bean
     *  **固化性**：目标代理方法在启动之后即固化，无法重新对一个已有方法进行 AOP 增强

要解决`无侵入`的特性需要 AOP 框架具备 **在运行时完成目标方法的增强和替换**。在 JDK 的规范中运行期重定义一个类必须准循以下原则

1.  不允许新增、修改和删除成员变量
2.  不允许新增和删除方法
3.  不允许修改方法签名

JVM-SANDBOX 属于基于 Instrumentation 的动态编织类的 AOP 框架，**通过精心构造了字节码增强逻辑，使得沙箱的模块能在不违反 JDK 约束情况下实现对目标应用方法的`无侵入`运行时 AOP 拦截**。

### 三、基于事件的行为注入和流控 ###

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在沙箱的世界观中，任何一个 Java 方法的调用都可以分解为`BEFORE`、`RETURN`和`THROWS`三个环节，由此在三个环节上引申出对应环节的事件探测和流程控制机制。

// BEFORE
    try {
    
       /*
        * do something...
        */
    
        // RETURN
        return;
    
    } catch (Throwable cause) {
        // THROWS
    }
    复制代码

基于`BEFORE`、`RETURN`和`THROWS`三个环节事件分离，沙箱的模块可以完成很多类 AOP 的操作。

1.  可以感知和改变方法调用的入参
2.  可以感知和改变方法调用返回值和抛出的异常
3.  可以改变方法执行的流程
    
     *  在方法体执行之前直接返回自定义结果对象，原有方法代码将不会被执行
     *  在方法体返回之前重新构造新的结果对象，甚至可以改变为抛出异常
     *  在方法体抛出异常之后重新抛出新的异常，甚至可以改变为正常返回

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### 四、最后说一句 ###

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原文链接：https://juejin.cn/post/7182790460640624696  
来源：稀土掘金

[chaosblade-io]: https://link.juejin.cn?target=https%3A%2F%2Fgithub.com%2Fchaosblade-io
[chaosblade]: https://link.juejin.cn?target=https%3A%2F%2Fgithub.com%2Fchaosblade-io%2Fchaosblade
[chaosblade-exec-jvm]: https://link.juejin.cn?target=https%3A%2F%2Fgithub.com%2Fchaosblade-io%2Fchaosblade-exec-jvm
[alibaba]: https://link.juejin.cn?target=https%3A%2F%2Fgithub.com%2Falibaba
[jvm-sandbox-repeater]: https://link.juejin.cn?target=https%3A%2F%2Fgithub.com%2Falibaba%2Fjvm-sandbox-repeater
[255d69893dff5e5068d9bcf7b84d0374.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/30/2b5484f61ec84d2583c2920fcb1a60cf.png
[50888db6d954c3b1bc8182674f8bb89e.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/30/e336b34f674d4bffbb9f88c6a64dead7.png