今天打算寫一下 Java agent，一開始我對它的概念也比較陌生，后來在別人口中聽到 字節(jié)碼插樁，bTrace，Arthas后面才逐漸了解到Java還提供了這么個工具。

JVM啟動前靜態(tài)Instrument

Java agent 是什么？

Java agent是java命令的一個參數(shù)。參數(shù) javaagent 可以用于指定一個 jar 包，并且對該 java 包有2個要求：

這個 jar 包的 MANIFEST.MF 文件必須指定 Premain-Class 項。 Premain-Class 指定的那個類必須實現(xiàn) premain() 方法。

premain 方法，從字面上理解，就是運行在 main 函數(shù)之前的的類。當(dāng)Java 虛擬機(jī)啟動時，在執(zhí)行 main 函數(shù)之前，JVM 會先運行-javaagent所指定 jar 包內(nèi) Premain-Class 這個類的 premain 方法 。

在命令行輸入 java可以看到相應(yīng)的參數(shù)，其中有 和 java agent相關(guān)的：

-agentlib:<libname>[=<選項>] 加載本機(jī)代理庫 <libname>, 例如 -agentlib:hprof 另請參閱 -agentlib:jdwp=help 和 -agentlib:hprof=help-agentpath:<pathname>[=<選項>] 按完整路徑名加載本機(jī)代理庫-javaagent:<jarpath>[=<選項>] 加載 Java 編程語言代理, 請參閱 java.lang.instrument

在上面-javaagent參數(shù)中提到了參閱java.lang.instrument，這是在rt.jar 中定義的一個包，該路徑下有兩個重要的類：

該包提供了一些工具幫助開發(fā)人員在 Java 程序運行時，動態(tài)修改系統(tǒng)中的 Class 類型。其中，使用該軟件包的一個關(guān)鍵組件就是 Javaagent。從名字上看，似乎是個 Java 代理之類的，而實際上，他的功能更像是一個Class 類型的轉(zhuǎn)換器，他可以在運行時接受重新外部請求，對Class類型進(jìn)行修改。

從本質(zhì)上講，Java Agent 是一個遵循一組嚴(yán)格約定的常規(guī) Java 類。 上面說到 javaagent命令要求指定的類中必須要有premain()方法，并且對premain方法的簽名也有要求，簽名必須滿足以下兩種格式：

public static void premain(String agentArgs, Instrumentation inst) public static void premain(String agentArgs)

JVM 會優(yōu)先加載 帶 Instrumentation 簽名的方法，加載成功忽略第二種，如果第一種沒有，則加載第二種方法。這個邏輯在sun.instrument.InstrumentationImpl 類中：

Instrumentation 類 定義如下：

public interface Instrumentation { //增加一個Class 文件的轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換器用于改變 Class 二進(jìn)制流的數(shù)據(jù)，參數(shù) canRetransform 設(shè)置是否允許重新轉(zhuǎn)換。 void addTransformer(ClassFileTransformer transformer, boolean canRetransform); //在類加載之前，重新定義 Class 文件，ClassDefinition 表示對一個類新的定義，如果在類加載之后，需要使用 retransformClasses 方法重新定義。addTransformer方法配置之后，后續(xù)的類加載都會被Transformer攔截。對于已經(jīng)加載過的類，可以執(zhí)行retransformClasses來重新觸發(fā)這個Transformer的攔截。類加載的字節(jié)碼被修改后，除非再次被retransform，否則不會恢復(fù)。 void addTransformer(ClassFileTransformer transformer); //刪除一個類轉(zhuǎn)換器 boolean removeTransformer(ClassFileTransformer transformer); boolean isRetransformClassesSupported(); //在類加載之后，重新定義 Class。這個很重要，該方法是1.6 之后加入的，事實上，該方法是 update 了一個類。 void retransformClasses(Class<?>... classes) throws UnmodifiableClassException; boolean isRedefineClassesSupported(); void redefineClasses(ClassDefinition... definitions) throws ClassNotFoundException, UnmodifiableClassException; boolean isModifiableClass(Class<?> theClass); @SuppressWarnings('rawtypes') Class[] getAllLoadedClasses(); @SuppressWarnings('rawtypes') Class[] getInitiatedClasses(ClassLoader loader); //獲取一個對象的大小 long getObjectSize(Object objectToSize); void appendToBootstrapClassLoaderSearch(JarFile jarfile); void appendToSystemClassLoaderSearch(JarFile jarfile); boolean isNativeMethodPrefixSupported(); void setNativeMethodPrefix(ClassFileTransformer transformer, String prefix);}

最為重要的是上面注釋的幾個方法，下面我們會用到。

如何使用javaagent？

使用 javaagent 需要幾個步驟：

定義一個 MANIFEST.MF 文件，必須包含 Premain-Class 選項，通常也會加入Can-Redefine-Classes 和 Can-Retransform-Classes 選項。 創(chuàng)建一個Premain-Class 指定的類，類中包含 premain 方法，方法邏輯由用戶自己確定。 將 premain 的類和 MANIFEST.MF 文件打成 jar 包。 使用參數(shù) -javaagent: jar包路徑 啟動要代理的方法。

在執(zhí)行以上步驟后，JVM 會先執(zhí)行 premain 方法，大部分類加載都會通過該方法，注意：是大部分，不是所有。當(dāng)然，遺漏的主要是系統(tǒng)類，因為很多系統(tǒng)類先于 agent 執(zhí)行，而用戶類的加載肯定是會被攔截的。也就是說，這個方法是在 main 方法啟動前攔截大部分類的加載活動，既然可以攔截類的加載，那么就可以去做重寫類這樣的操作，結(jié)合第三方的字節(jié)碼編譯工具，比如ASM，javassist，cglib等等來改寫實現(xiàn)類。

通過上面的步驟我們用代碼實現(xiàn)來實現(xiàn)。實現(xiàn) javaagent 你需要搭建兩個工程，一個工程是用來承載 javaagent類，單獨的打成jar包；一個工程是javaagent需要去代理的類。即javaagent會在這個工程中的main方法啟動之前去做一些事情。

1.首先來實現(xiàn)javaagent工程。

工程目錄結(jié)構(gòu)如下：

-java-agent----src--------main--------|------java--------|----------com.rickiyang.learn--------|------------PreMainTraceAgent--------|resources-----------META-INF--------------MANIFEST.MF

第一步是需要創(chuàng)建一個類，包含premain 方法：

import java.lang.instrument.ClassFileTransformer;import java.lang.instrument.IllegalClassFormatException;import java.lang.instrument.Instrumentation;import java.security.ProtectionDomain;/** * @author: rickiyang * @date: 2019/8/12 * @description: */public class PreMainTraceAgent { public static void premain(String agentArgs, Instrumentation inst) { System.out.println('agentArgs : ' + agentArgs); inst.addTransformer(new DefineTransformer(), true); } static class DefineTransformer implements ClassFileTransformer{ @Override public byte[] transform(ClassLoader loader, String className, Class<?> classBeingRedefined, ProtectionDomain protectionDomain, byte[] classfileBuffer) throws IllegalClassFormatException { System.out.println('premain load Class:' + className); return classfileBuffer; } }}

上面就是我實現(xiàn)的一個類，實現(xiàn)了帶Instrumentation參數(shù)的premain()方法。調(diào)用addTransformer()方法對啟動時所有的類進(jìn)行攔截。

然后在 resources 目錄下新建目錄：META-INF，在該目錄下新建文件：MANIFREST.MF：

Manifest-Version: 1.0Can-Redefine-Classes: trueCan-Retransform-Classes: truePremain-Class: PreMainTraceAgent

注意到第5行有空行。

說一下MANIFREST.MF文件的作用，這里如果你不去手動指定的話，直接 打包，默認(rèn)會在打包的文件中生成一個MANIFREST.MF文件：

Manifest-Version: 1.0Implementation-Title: test-agentImplementation-Version: 0.0.1-SNAPSHOTBuilt-By: yangyueImplementation-Vendor-Id: com.rickiyang.learnSpring-Boot-Version: 2.0.9.RELEASEMain-Class: org.springframework.boot.loader.JarLauncherStart-Class: com.rickiyang.learn.LearnApplicationSpring-Boot-Classes: BOOT-INF/classes/Spring-Boot-Lib: BOOT-INF/lib/Created-By: Apache Maven 3.5.2Build-Jdk: 1.8.0_151Implementation-URL: https://projects.spring.io/spring-boot/#/spring-bo ot-starter-parent/test-agent

這是默認(rèn)的文件，包含當(dāng)前的一些版本信息，當(dāng)前工程的啟動類，它還有別的參數(shù)允許你做更多的事情，可以用上的有：

Premain-Class ：包含 premain 方法的類（類的全路徑名） Agent-Class ：包含 agentmain 方法的類（類的全路徑名） Boot-Class-Path ：設(shè)置引導(dǎo)類加載器搜索的路徑列表。查找類的特定于平臺的機(jī)制失敗后，引導(dǎo)類加載器會搜索這些路徑。按列出的順序搜索路徑。列表中的路徑由一個或多個空格分開。路徑使用分層 URI 的路徑組件語法。如果該路徑以斜杠字符（“/”）開頭，則為絕對路徑，否則為相對路徑。相對路徑根據(jù)代理 JAR 文件的絕對路徑解析。忽略格式不正確的路徑和不存在的路徑。如果代理是在 VM 啟動之后某一時刻啟動的，則忽略不表示 JAR 文件的路徑。（可選） Can-Redefine-Classes ：true表示能重定義此代理所需的類，默認(rèn)值為 false（可選） Can-Retransform-Classes ：true 表示能重轉(zhuǎn)換此代理所需的類，默認(rèn)值為 false （可選） Can-Set-Native-Method-Prefix： true表示能設(shè)置此代理所需的本機(jī)方法前綴，默認(rèn)值為 false（可選）

即在該文件中主要定義了程序運行相關(guān)的配置信息，程序運行前會先檢測該文件中的配置項。

一個java程序中-javaagent參數(shù)的個數(shù)是沒有限制的，所以可以添加任意多個javaagent。所有的java agent會按照你定義的順序執(zhí)行，例如：

java -javaagent:agent1.jar -javaagent:agent2.jar -jar MyProgram.jar

程序執(zhí)行的順序?qū)牵?/p>

MyAgent1.premain -> MyAgent2.premain -> MyProgram.main

說回上面的 javaagent工程，接下來將該工程打成jar包，我在打包的時候發(fā)現(xiàn)打完包之后的 MANIFREST.MF文件被默認(rèn)配置替換掉了。所以我是手動將上面我的配置文件替換到j(luò)ar包中的文件，這里你需要注意。

另外的再說一種不去手動寫MANIFREST.MF文件的方式，使用maven插件：

<plugin> <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId> <artifactId>maven-jar-plugin</artifactId> <version>3.1.0</version> <configuration> <archive> <!--自動添加META-INF/MANIFEST.MF --> <manifest><addClasspath>true</addClasspath> </manifest> <manifestEntries><Premain-Class>com.rickiyang.learn.PreMainTraceAgent</Premain-Class><Agent-Class>com.rickiyang.learn.PreMainTraceAgent</Agent-Class><Can-Redefine-Classes>true</Can-Redefine-Classes><Can-Retransform-Classes>true</Can-Retransform-Classes> </manifestEntries> </archive> </configuration></plugin>

用這種插件的方式也可以自動生成該文件。

agent代碼就寫完了，下面再重新開一個工程，你只需要寫一個帶 main 方法的類即可：

public class TestMain { public static void main(String[] args) { System.out.println('main start'); try { Thread.sleep(3000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println('main end'); }}

很簡單，然后需要做的就是將上面的 代理類 和 這個測試類關(guān)聯(lián)起來。有兩種方式：

如果你用的是idea，那么你可以點擊菜單： run-debug configuration，然后將你的代理類包 指定在 啟動參數(shù)中即可：

另一種方式是不用 編譯器，采用命令行的方法。與上面大致相同，將 上面的測試類編譯成 class文件，然后 運行該類即可：

#將該類編譯成class文件 > javac TestMain.java #指定agent程序并運行該類 > java -javaagent:c:/alg.jar TestMain

使用上面兩種方式都可以運行,輸出結(jié)果如下：

D:softjdk1.8binjava.exe -javaagent:c:/alg.jar '-javaagent:D:softIntelliJ IDEA 2019.1.1libidea_rt.jar=54274:D:softIntelliJ IDEA 2019.1.1bin' -Dfile.encoding=UTF-8 -classpath D:softjdk1.8jrelibcharsets.jar;D:softjdk1.8jrelibdeploy.jar;D:softjdk1.8jrelibextaccess-bridge-64.jar;D:softjdk1.8jrelibextcldrdata.jar;D:softjdk1.8jrelibextdnsns.jar;D:softjdk1.8jrelibextjaccess.jar;D:softjdk1.8jrelibextjfxrt.jar;D:softjdk1.8jrelibextlocaledata.jar;D:softjdk1.8jrelibextnashorn.jar;D:softjdk1.8jrelibextsunec.jar;D:softjdk1.8jrelibextsunjce_provider.jar;D:softjdk1.8jrelibextsunmscapi.jar;D:softjdk1.8jrelibextsunpkcs11.jar;D:softjdk1.8jrelibextzipfs.jar;D:softjdk1.8jrelibjavaws.jar;D:softjdk1.8jrelibjce.jar;D:softjdk1.8jrelibjfr.jar;D:softjdk1.8jrelibjfxswt.jar;D:softjdk1.8jrelibjsse.jar;D:softjdk1.8jrelibmanagement-agent.jar;D:softjdk1.8jrelibplugin.jar;D:softjdk1.8jrelibresources.jar;D:softjdk1.8jrelibrt.jar;D:workspacedemo1targetclasses;E:.m2repositoryorgspringframeworkbootspring-boot-starter-aop2.1.1.RELEASEspring-.........1.8.11.jar;E:.m2repositorycomgoogleguavaguava20.0guava-20.0.jar;E:.m2repositoryorgapachecommonscommons-lang33.7commons-lang3-3.7.jar;E:.m2repositorycomalibabafastjson1.2.54fastjson-1.2.54.jar;E:.m2repositoryorgspringframeworkbootspring-boot2.1.0.RELEASEspring-boot-2.1.0.RELEASE.jar;E:.m2repositoryorgspringframeworkspring-context5.1.3.RELEASEspring-context-5.1.3.RELEASE.jar com.springboot.example.demo.service.TestMainagentArgs : nullpremain load Class :java/util/concurrent/ConcurrentHashMap$ForwardingNodepremain load Class :sun/nio/cs/ThreadLocalCoderspremain load Class :sun/nio/cs/ThreadLocalCoders$1premain load Class :sun/nio/cs/ThreadLocalCoders$Cachepremain load Class :sun/nio/cs/ThreadLocalCoders$2premain load Class :java/util/jar/Attributespremain load Class :java/util/jar/Manifest$FastInputStream.........premain load Class :java/lang/Class$MethodArraypremain load Class :java/lang/Voidmain startpremain load Class :sun/misc/VMSupportpremain load Class :java/util/Hashtable$KeySetpremain load Class :sun/nio/cs/ISO_8859_1$Encoderpremain load Class :sun/nio/cs/Surrogate$Parserpremain load Class :sun/nio/cs/Surrogate.........premain load Class :sun/util/locale/provider/LocaleResources$ResourceReferencemain endpremain load Class :java/lang/Shutdownpremain load Class :java/lang/Shutdown$Lock

Process finished with exit code 0

上面的輸出結(jié)果我們能夠發(fā)現(xiàn)：

執(zhí)行main方法之前會加載所有的類，包括系統(tǒng)類和自定義類； 在ClassFileTransformer中會去攔截系統(tǒng)類和自己實現(xiàn)的類對象； 如果你有對某些類對象進(jìn)行改寫，那么在攔截的時候抓住該類使用字節(jié)碼編譯工具即可實現(xiàn)。

下面是使用javassist來動態(tài)將某個方法替換掉：

package com.rickiyang.learn;import javassist.*;import java.io.IOException;import java.lang.instrument.ClassFileTransformer;import java.security.ProtectionDomain;/** * @author rickiyang * @date 2019-08-06 * @Desc */public class MyClassTransformer implements ClassFileTransformer { @Override public byte[] transform(final ClassLoader loader, final String className, final Class<?> classBeingRedefined,final ProtectionDomain protectionDomain, final byte[] classfileBuffer) { // 操作Date類 if ('java/util/Date'.equals(className)) { try {// 從ClassPool獲得CtClass對象final ClassPool classPool = ClassPool.getDefault();final CtClass clazz = classPool.get('java.util.Date');CtMethod convertToAbbr = clazz.getDeclaredMethod('convertToAbbr');//這里對 java.util.Date.convertToAbbr() 方法進(jìn)行了改寫，在 return之前增加了一個 打印操作String methodBody = '{sb.append(Character.toUpperCase(name.charAt(0)));' + 'sb.append(name.charAt(1)).append(name.charAt(2));' + 'System.out.println('sb.toString()');' + 'return sb;}';convertToAbbr.setBody(methodBody);// 返回字節(jié)碼，并且detachCtClass對象byte[] byteCode = clazz.toBytecode();//detach的意思是將內(nèi)存中曾經(jīng)被javassist加載過的Date對象移除，如果下次有需要在內(nèi)存中找不到會重新走javassist加載clazz.detach();return byteCode; } catch (Exception ex) {ex.printStackTrace(); } } // 如果返回null則字節(jié)碼不會被修改 return null; }}

JVM啟動后動態(tài)Instrument

上面介紹的Instrumentation是在 JDK 1.5中提供的，開發(fā)者只能在main加載之前添加手腳，在 Java SE 6 的 Instrumentation 當(dāng)中，提供了一個新的代理操作方法：agentmain，可以在 main 函數(shù)開始運行之后再運行。

跟premain函數(shù)一樣， 開發(fā)者可以編寫一個含有agentmain函數(shù)的 Java 類：

//采用attach機(jī)制，被代理的目標(biāo)程序VM有可能很早之前已經(jīng)啟動，當(dāng)然其所有類已經(jīng)被加載完成，這個時候需要借助Instrumentation#retransformClasses(Class<?>... classes)讓對應(yīng)的類可以重新轉(zhuǎn)換，從而激活重新轉(zhuǎn)換的類執(zhí)行ClassFileTransformer列表中的回調(diào)public static void agentmain (String agentArgs, Instrumentation inst)public static void agentmain (String agentArgs)

同樣，agentmain 方法中帶Instrumentation參數(shù)的方法也比不帶優(yōu)先級更高。開發(fā)者必須在 manifest 文件里面設(shè)置“Agent-Class”來指定包含 agentmain 函數(shù)的類。

在Java6 以后實現(xiàn)啟動后加載的新實現(xiàn)是Attach api。Attach API 很簡單，只有 2 個主要的類，都在 com.sun.tools.attach 包里面：

VirtualMachine 字面意義表示一個Java 虛擬機(jī)，也就是程序需要監(jiān)控的目標(biāo)虛擬機(jī)，提供了獲取系統(tǒng)信息(比如獲取內(nèi)存dump、線程dump，類信息統(tǒng)計(比如已加載的類以及實例個數(shù)等)， loadAgent，Attach 和 Detach （Attach 動作的相反行為，從 JVM 上面解除一個代理）等方法，可以實現(xiàn)的功能可以說非常之強(qiáng)大 。該類允許我們通過給attach方法傳入一個jvm的pid(進(jìn)程id)，遠(yuǎn)程連接到j(luò)vm上 。代理類注入操作只是它眾多功能中的一個，通過loadAgent方法向jvm注冊一個代理程序agent，在該agent的代理程序中會得到一個Instrumentation實例，該實例可以 在class加載前改變class的字節(jié)碼，也可以在class加載后重新加載。在調(diào)用Instrumentation實例的方法時，這些方法會使用ClassFileTransformer接口中提供的方法進(jìn)行處理。 VirtualMachineDescriptor 則是一個描述虛擬機(jī)的容器類，配合 VirtualMachine 類完成各種功能。

attach實現(xiàn)動態(tài)注入的原理如下：

通過VirtualMachine類的attach(pid)方法，便可以attach到一個運行中的java進(jìn)程上，之后便可以通過loadAgent(agentJarPath)來將agent的jar包注入到對應(yīng)的進(jìn)程，然后對應(yīng)的進(jìn)程會調(diào)用agentmain方法。

既然是兩個進(jìn)程之間通信那肯定的建立起連接，VirtualMachine.attach動作類似TCP創(chuàng)建連接的三次握手，目的就是搭建attach通信的連接。而后面執(zhí)行的操作，例如vm.loadAgent，其實就是向這個socket寫入數(shù)據(jù)流，接收方target VM會針對不同的傳入數(shù)據(jù)來做不同的處理。

我們來測試一下agentmain的使用：

工程結(jié)構(gòu)和 上面premain的測試一樣，編寫AgentMainTest，然后使用maven插件打包 生成MANIFEST.MF。

package com.rickiyang.learn;import java.lang.instrument.ClassFileTransformer;import java.lang.instrument.IllegalClassFormatException;import java.lang.instrument.Instrumentation;import java.security.ProtectionDomain;/** * @author rickiyang * @date 2019-08-16 * @Desc */public class AgentMainTest { public static void agentmain(String agentArgs, Instrumentation instrumentation) { instrumentation.addTransformer(new DefineTransformer(), true); } static class DefineTransformer implements ClassFileTransformer { @Override public byte[] transform(ClassLoader loader, String className, Class<?> classBeingRedefined, ProtectionDomain protectionDomain, byte[] classfileBuffer) throws IllegalClassFormatException { System.out.println('premain load Class:' + className); return classfileBuffer; } }}

<plugin> <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId> <artifactId>maven-jar-plugin</artifactId> <version>3.1.0</version> <configuration> <archive> <!--自動添加META-INF/MANIFEST.MF --> <manifest> <addClasspath>true</addClasspath> </manifest> <manifestEntries> <Agent-Class>com.rickiyang.learn.AgentMainTest</Agent-Class> <Can-Redefine-Classes>true</Can-Redefine-Classes> <Can-Retransform-Classes>true</Can-Retransform-Classes> </manifestEntries> </archive> </configuration></plugin>

將agent打包之后，就是編寫測試main方法。上面我們畫的圖中的步驟是：從一個attach JVM去探測目標(biāo)JVM，如果目標(biāo)JVM存在則向它發(fā)送agent.jar。我測試寫的簡單了些，找到當(dāng)前JVM并加載agent.jar。

package com.rickiyang.learn.job;import com.sun.tools.attach.*;import java.io.IOException;import java.util.List;/** * @author rickiyang * @date 2019-08-16 * @Desc */public class TestAgentMain { public static void main(String[] args) throws IOException, AttachNotSupportedException, AgentLoadException, AgentInitializationException { //獲取當(dāng)前系統(tǒng)中所有 運行中的 虛擬機(jī) System.out.println('running JVM start '); List<VirtualMachineDescriptor> list = VirtualMachine.list(); for (VirtualMachineDescriptor vmd : list) { //如果虛擬機(jī)的名稱為 xxx 則 該虛擬機(jī)為目標(biāo)虛擬機(jī)，獲取該虛擬機(jī)的 pid //然后加載 agent.jar 發(fā)送給該虛擬機(jī) System.out.println(vmd.displayName()); if (vmd.displayName().endsWith('com.rickiyang.learn.job.TestAgentMain')) {VirtualMachine virtualMachine = VirtualMachine.attach(vmd.id());virtualMachine.loadAgent('/Users/yangyue/Documents/java-agent.jar');virtualMachine.detach(); } } }}

list()方法會去尋找當(dāng)前系統(tǒng)中所有運行著的JVM進(jìn)程，你可以打印vmd.displayName()看到當(dāng)前系統(tǒng)都有哪些JVM進(jìn)程在運行。因為main函數(shù)執(zhí)行起來的時候進(jìn)程名為當(dāng)前類名，所以通過這種方式可以去找到當(dāng)前的進(jìn)程id。

注意：在mac上安裝了的jdk是能直接找到 VirtualMachine 類的，但是在windows中安裝的jdk無法找到，如果你遇到這種情況，請手動將你jdk安裝目錄下：lib目錄中的tools.jar添加進(jìn)當(dāng)前工程的Libraries中。

運行main方法的輸出為：

可以看到實際上是啟動了一個socket進(jìn)程去傳輸agent.jar。先打印了“running JVM start”表名main方法是先啟動了，然后才進(jìn)入代理類的transform方法。

instrument原理

instrument的底層實現(xiàn)依賴于JVMTI(JVM Tool Interface)，它是JVM暴露出來的一些供用戶擴(kuò)展的接口集合，JVMTI是基于事件驅(qū)動的，JVM每執(zhí)行到一定的邏輯就會調(diào)用一些事件的回調(diào)接口（如果有的話），這些接口可以供開發(fā)者去擴(kuò)展自己的邏輯。JVMTIAgent是一個利用JVMTI暴露出來的接口提供了代理啟動時加載(agent on load)、代理通過attach形式加載(agent on attach)和代理卸載(agent on unload)功能的動態(tài)庫。而instrument agent可以理解為一類JVMTIAgent動態(tài)庫，別名是JPLISAgent(Java Programming Language Instrumentation Services Agent)，也就是專門為java語言編寫的插樁服務(wù)提供支持的代理。

啟動時加載instrument agent過程：

1.創(chuàng)建并初始化 JPLISAgent；

2.監(jiān)聽 VMInit 事件，在 JVM 初始化完成之后做下面的事情：

創(chuàng)建 InstrumentationImpl 對象 ； 監(jiān)聽 ClassFileLoadHook 事件 ； 調(diào)用 InstrumentationImpl 的loadClassAndCallPremain方法，在這個方法里會去調(diào)用 javaagent 中 MANIFEST.MF 里指定的Premain-Class 類的 premain 方法 ；

3.解析 javaagent 中 MANIFEST.MF 文件的參數(shù)，并根據(jù)這些參數(shù)來設(shè)置 JPLISAgent 里的一些內(nèi)容。

運行時加載instrument agent過程：

通過 JVM 的attach機(jī)制來請求目標(biāo) JVM 加載對應(yīng)的agent，過程大致如下：

1.創(chuàng)建并初始化JPLISAgent；

2.解析 javaagent 里 MANIFEST.MF 里的參數(shù)；

3.創(chuàng)建 InstrumentationImpl 對象；

4.監(jiān)聽 ClassFileLoadHook 事件；

5.調(diào)用 InstrumentationImpl 的loadClassAndCallAgentmain方法，在這個方法里會去調(diào)用javaagent里 MANIFEST.MF 里指定的Agent-Class類的agentmain方法。

Instrumentation的局限性

大多數(shù)情況下，我們使用Instrumentation都是使用其字節(jié)碼插樁的功能，或者籠統(tǒng)說就是類重定義(Class Redefine)的功能，但是有以下的局限性：

1.premain和agentmain兩種方式修改字節(jié)碼的時機(jī)都是類文件加載之后，也就是說必須要帶有Class類型的參數(shù)，不能通過字節(jié)碼文件和自定義的類名重新定義一個本來不存在的類。

2.類的字節(jié)碼修改稱為類轉(zhuǎn)換(Class Transform)，類轉(zhuǎn)換其實最終都回歸到類重定義Instrumentation#redefineClasses()方法，此方法有以下限制：

新類和老類的父類必須相同； 新類和老類實現(xiàn)的接口數(shù)也要相同，并且是相同的接口； 新類和老類訪問符必須一致。 新類和老類字段數(shù)和字段名要一致； 新類和老類新增或刪除的方法必須是private static/final修飾的； 可以修改方法體。

除了上面的方式，如果想要重新定義一個類，可以考慮基于類加載器隔離的方式：創(chuàng)建一個新的自定義類加載器去通過新的字節(jié)碼去定義一個全新的類，不過也存在只能通過反射調(diào)用該全新類的局限性。

以上就是javaagent使用全解析的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于javaagent 使用的資料請關(guān)注好吧啦網(wǎng)其它相關(guān)文章！