快捷導(dǎo)航

Java?Agent探針技術(shù)詳解示例

更新時間：2022年06月16日 08:46:36 作者：hi?wei

這篇文章主要介紹了Java?Agent?探針技術(shù)詳情，Java?中的?Agent?技術(shù)可以讓我們無侵入性的去進(jìn)行代理，最常用于程序調(diào)試、熱部署、性能診斷分析等場景，下文更多相關(guān)資料，感興趣的小伙伴可以參考一下

什么是java agent?

在JVM中運行中，類是通過classLoader加載.class文件進(jìn)行生成的。在類加載加載.class文件生成對應(yīng)的類對象之前時，我們可以通過修改.class文件內(nèi)容（就是字節(jié)碼修改技術(shù)），達(dá)到修改類的目的。JDK提供了對字節(jié)碼進(jìn)行操作的一系列api，而使用這些api開發(fā)出的程序就可以稱之為java agent。

java agent能做什么？

不修改目標(biāo)應(yīng)用達(dá)到代碼增強(qiáng)的目的，就好像spring的aop一樣，但是java agent是直接修改字節(jié)碼，而不是通過創(chuàng)建代理類。例如skywalking就是使用java agent技術(shù)，為目標(biāo)應(yīng)用代碼植入監(jiān)控代碼，監(jiān)控代碼進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計上報的。這種方式實現(xiàn)了解耦，通用的功能。

文末附上了我寫的一款接口mock agent。感興趣的可以看看，學(xué)習(xí)一波。

使用示例

入門

創(chuàng)建maven工程

創(chuàng)建一個簡單的maven工程：

添加agent類：

package com.hiwei;
import java.lang.instrument.Instrumentation;
public class DemoAgent {
    /**
     * 該方法在main方法之前運行
     */
    public static void premain(String arg, Instrumentation instrumentation) {
        System.out.println("執(zhí)行premain方法");
    }
}

pom.xml打包配置

添加打包插件：

      <plugins>
        <plugin>
          <artifactId>maven-shade-plugin</artifactId>
          <executions>
            <execution>
              <phase>package</phase>
              <goals>
                <goal>shade</goal>
              </goals>
              <configuration>
                <shadedArtifactAttached>false</shadedArtifactAttached>
                <createDependencyReducedPom>true</createDependencyReducedPom>
                <createSourcesJar>true</createSourcesJar>
                <shadeSourcesContent>true</shadeSourcesContent>
                <transformers>
                  <transformer implementation="org.apache.maven.plugins.shade.resource.ManifestResourceTransformer">
                    <manifestEntries>
                      <!-- 包含premain方法的類 -->
                      <Premain-Class>${premain.class}</Premain-Class>
                      <!-- 對目標(biāo)類字節(jié)碼操作權(quán)限 -->
                      <Can-Redefine-Classes>${can.redefine.classes}</Can-Redefine-Classes>
                      <!-- 對目標(biāo)類字節(jié)碼操作權(quán)限 -->
                      <Can-Retransform-Classes>${can.retransform.classes}</Can-Retransform-Classes>
                    </manifestEntries>
                  </transformer>
                </transformers>
              </configuration>
            </execution>
          </executions>
        </plugin>
      </plugins>

將工程打成jar包，就可以使用了。打包很簡單：

在target目錄下就出現(xiàn)了jar包：

使用agent

創(chuàng)建測試類：

package com.hiwe.demo.cache;
public class TestCache {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("測試類");
    }
}

添加javaagent參數(shù)配置：

-javaagent:D:\person-project\demo-agent\target\demo-agent-1.0-SNAPSHOT.jar

運行測試類：

進(jìn)階（一款接口mock數(shù)據(jù)小插件）

流程

使用java agent為接口mock數(shù)據(jù)

agent類：

package com.hiwei.test.agent;
import com.hiwei.test.agent.utils.StringUtils;
import java.io.*;
import java.lang.instrument.Instrumentation;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
public class DemoAgent {
    /**
     * 該方法在main方法之前運行
     * @param arg 文件路徑
     * @param instrumentation
     */
    public static void premain(String arg, Instrumentation instrumentation) {
        //讀取mock文件
        try {
            FileInputStream file = new FileInputStream(arg);
            BufferedReader rd = new BufferedReader(new InputStreamReader(file, StandardCharsets.UTF_8));
            String configStr = readToString(rd);
            if(StringUtils.isNotEmpty(configStr)){
                MockConfig.parseConfig(configStr);
                instrumentation.addTransformer(new DemoTransformer());
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    private static String readToString(Reader rd) throws IOException {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        int i;
        while ((i = rd.read()) != -1) {
            sb.append((char) i);
        }
        return sb.toString();
    }
}

mock數(shù)據(jù)配置類

package com.hiwei.test.agent;
import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
public class MockConfig {
    private static Map<String, Map<String, Object>> mockData = new HashMap<>();
    public static void parseConfig(String configStr) {
        JSONObject config = JSONObject.parseObject(configStr);
        Set<String> classNameSet = config.keySet();
        classNameSet.forEach(className -> {
            Map<String, Object> methodMock = new HashMap<>();
            JSONObject methods = config.getJSONObject(className);
            Set<String> mSet = methods.keySet();
            mSet.forEach(m -> {
                methodMock.put(m, methods.get(m));
            });
            mockData.put(className, methodMock);
        });
    }
    public static boolean isMock(String className) {
        return !(mockData.get(className) == null);
    }
    public static Object getMockData(String className, String methodName) {
        Map<String, Object> stringJSONObjectMap = mockData.get(className);
        if (stringJSONObjectMap != null) {
            return stringJSONObjectMap.get(methodName);
        }
        return null;
    }
}

字節(jié)碼操作類

package com.hiwei.test.agent;
import javassist.ClassPool;
import javassist.CtClass;
import javassist.CtMethod;
import java.lang.instrument.ClassFileTransformer;
import java.security.ProtectionDomain;
public class DemoTransformer implements ClassFileTransformer {
    @Override
    public byte[] transform(ClassLoader loader, String className, Class<?> classBeingRedefined, ProtectionDomain protectionDomain, byte[] classfileBuffer) {
        ClassPool classPool = ClassPool.getDefault();
        String realClassName = className.replaceAll("/", ".");
        //獲取類
        if(MockConfig.isMock(realClassName)){
            try {
                CtClass ctClass = classPool.get(realClassName);
                CtMethod[] declaredMethods = ctClass.getDeclaredMethods();
                for (CtMethod m : declaredMethods) {
                    String mName = m.getName();
                    Object mockData = MockConfig.getMockData(realClassName, mName);
                    if(mockData!=null){
                        String mock = String.format("if(true){%s}", mockData);
                        m.insertBefore(mock);
                    }
                }
                return ctClass.toBytecode();
            } catch (Throwable e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return classfileBuffer;
    }
}

配置文件：mock.json

{
"com.hiwei.test.DemoService":{ -- 類名
"add":"return 123;", -- 方法名：mock代碼
"delete":"return \"mock delete\";",
"getUser": "com.hiwei.test.User user2 = new com.hiwei.test.User();return user2;"
}
}