20190520面试Java agent

﹏ヽ暗。殇╰゛Y 2022-01-29 03:59 267阅读 0赞

JAVA AGENT的启动方式为

java -javaagent:XXX.jar  ddd.jar

JAVA AGENT的主要功能如下

*  可以在加载java文件之前做拦截把字节码做修改
 *  可以在运行期将已经加载的类的字节码做变更，但是这种情况下会有很多的限制，后面会详细说
 *  获取所有已经被加载过的类
 *  获取所有已经被初始化过了的类（执行过了clinit方法，是上面的一个子集）
 *  获取某个对象的大小
 *  将某个jar加入到bootstrapclasspath里作为高优先级被bootstrapClassloader加载
 *  将某个jar加入到classpath里供AppClassloard去加载
 *  设置某些native方法的前缀，主要在查找native方法的时候做规则匹配

JAVA AGENT不但可以在启动时指定，也可以在启动后动态加载。

对于业务程序员，平时接触最多的应该是单元测试时获取代码的覆盖度。

一般工程的MANIFEST文件如下

Manifest-Version: 1.0
    Archiver-Version: Plexus Archiver
    Built-By: gdl
    Created-By: Apache Maven 3.6.0
    Build-Jdk: 1.8.0_141

java agent是java命令的一个参数。参数 javaagent 可以用于指定一个 jar 包，并且对该 java 包有2个要求：

1.  这个 jar 包的MANIFEST.MF 文件必须指定 Premain-Class 项。
2.  Premain-Class 指定的那个类必须实现 premain（）方法。

重点就在 premain 方法，也就是我们今天的标题。从字面上理解，就是运行在 main 函数之前的的类。当Java 虚拟机启动时，在执行 main 函数之前，JVM 会先运行 -javaagent 所指定 jar 包内 Premain-Class 这个类的 premain 方法，其中，该方法可以签名如下：

1.public static void premain(String agentArgs, Instrumentation inst)  
2.public static void premain(String agentArgs)

JVM 会优先加载 1 签名的方法，加载成功忽略 2，如果1 没有，加载 2 方法。这个逻辑在sun.instrument.InstrumentationImpl 类中：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hoY2NjY2ho_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

package com.shanhy.demo.agent;
    
    import java.lang.instrument.Instrumentation;
    
    /**
     * 我的Java代理
     */
    public class MyAgent {
    
        /**
         * 该方法在main方法之前运行，与main方法运行在同一个JVM中
         * 并被同一个System ClassLoader装载
         * 被统一的安全策略(security policy)和上下文(context)管理
         *
         * @param agentOps
         * @param inst
         */
        public static void premain(String agentOps, Instrumentation inst) {
            System.out.println("=========premain方法执行========");
            System.out.println(agentOps);
        }
    
        /**
         * 如果不存在 premain(String agentOps, Instrumentation inst) 
         * 则会执行 premain(String agentOps)
         *
         * @param agentOps
         */
        public static void premain(String agentOps) {
            System.out.println("=========premain方法执行2========");
            System.out.println(agentOps);
        }
    }

写完这个类后，我们还需要做一步配置工作。

在 src 目录下添加 META-INF/MANIFEST.MF 文件，内容按如下定义：

Manifest-Version: 1.0
    Premain-Class: com.shanhy.demo.agent.MyAgent
    Can-Redefine-Classes: true

## 要特别注意，一共是四行，第四行是空行，还有就是冒号后面的一个空格，如下截图：  ##

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hoY2NjY2ho_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

然后我们打包代码为 myagent.jar

注意打包的时候选择我们自己定义的 MANIFEST.MF

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hoY2NjY2ho_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

接着我们在创建一个带有main方法的主程序

然后将该主程序打包为 myapp.jar

![20190520234330430.png][]

如何执行 myagent.jar ？我们通过 -javaagent 参数来指定我们的Java代理包，值得一说的是 -javaagent 这个参数的个数是不限的，如果指定了多个，则会按指定的先后执行，执行完各个 agent 后，才会执行主程序的 main 方法。

命令如下：

java -javaagent:G:\myagent.jar=Hello1 -javaagent:G:\myagent.jar=Hello2 -javaagent:G:\myagent.jar=Hello3 -jar myapp.jar

## 输出结果： ##

G:\>java -javaagent:G:\myagent.jar=Hello1 -javaagent:G:\myagent.jar=Hello2 -javaagent:G:\myagent.jar=Hello3 -jar myapp.jar
    =========premain方法执行========
    Hello1
    =========premain方法执行========
    Hello2
    =========premain方法执行========
    Hello3
    =========main方法执行========

**特别提醒：如果你把 -javaagent 放在 -jar 后面，则不会生效。也就是说，放在主程序后面的 agent 是无效的。**

## 和类加载器比较 ##

类加载器也可以实现运行时修改代码。但是对代码的侵入性很高。使用 java agent 能让修改字节码这个动作化于无形，对业务透明，减少侵入性。

## agent的缺点 ##

需要设置参数javaagent

[http://calvin1978.blogcn.com/articles/classloader-javaagent.html][http_calvin1978.blogcn.com_articles_classloader-javaagent.html]

[https://segmentfault.com/a/1190000015977174][https_segmentfault.com_a_1190000015977174]

[https://blog.csdn.net/define\_us/article/details/81226143][https_blog.csdn.net_define_us_article_details_81226143]

[https://blog.csdn.net/define\_us/article/details/83862540][https_blog.csdn.net_define_us_article_details_83862540]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hoY2NjY2ho_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220129/b5e210251c4b4044ba5fa004fbd84f22.png
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[20190520234330430.png]: /images/20220129/3c353afa86d9439698027063ea426283.png
[http_calvin1978.blogcn.com_articles_classloader-javaagent.html]: http://calvin1978.blogcn.com/articles/classloader-javaagent.html
[https_segmentfault.com_a_1190000015977174]: https://segmentfault.com/a/1190000015977174
[https_blog.csdn.net_define_us_article_details_81226143]: https://blog.csdn.net/define_us/article/details/81226143
[https_blog.csdn.net_define_us_article_details_83862540]: https://blog.csdn.net/define_us/article/details/83862540