结合JDK 6.0 Attach / JDK 5.0 intrumentation 实现对jvm中class的修改

最新推荐文章于 2024-05-12 12:04:51 发布

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注意：这里仅仅提供一个最简单的修改入门课程。让大家先attach 和 intrumentation 有一个比较清晰的认识。

也希望大家如果是一点经验都没有的话。最好能够根据此篇博文顺序耐心从头到尾的进行练习然后再进行个人的创作和修改。这么建议是帮助大家节省学习新知识的时间。参考时间：完成练习代码并进行测试不应该超过半小时，等你的程序运行起来之后再去思考为什么是这样的。我们学习的路途中很多时候是先有果，后有因的一个顺序。这也是为什么基本很多框架会有helloworld例子的原因。

在学习前请思考如下问题：

1、你觉得一台装有JDK并跑了很多个java 进程的计算机上，会有多少个java虚拟机呢？

从jdk 6.0 后sun jdk 中有一个工具包叫 tool.jar 提供了 attach 功能需要的类。你能够在 %java_home%/ lib 目录下找到。

在eclipse 中如果想要使用需要你build path 加入依赖中才能够使用。（很抱歉我不会使用IDE）

一、第一部分代码：打印出你当前机子上的所有虚拟机描述（不包含JDK1.5版本前的虚拟机）

这里解答了第一个问题。可能比较蠢，反正在我还没有接触虚拟机的时候。我一直以为一台机子就只有一台java 虚拟机。

package com.zhu.attachagent;

import java.util.List;

import com.sun.tools.attach.VirtualMachine; import com.sun.tools.attach.VirtualMachineDescriptor;

/ 往 jvm中注入代码的注入器 @author Felix */ public class VirtualMachineInjector {

public static void main(String[] args) {
        // 列表出 当前系统运行中的 jvm ，只能够列表出 jdk1.6及其以上的jvm。
        // jdk1.5以前的虚拟机 你通过 jconsole 能够看到进程号，但是无法进行连接
        List<VirtualMachineDescriptor> list = VirtualMachine.list();
        for (VirtualMachineDescriptor virtualMachineDescriptor : list) {
            System.out.println("Pid : " + virtualMachineDescriptor.id());
            System.out.println("DisplayName :" + virtualMachineDescriptor.displayName());
        }
    }
}

当前我的运行结果：

二、接下来进行对第一部分的代码进行修改,并添加剩下其他需要使用的class的代码。

然后进行对目标 jvm中的已经加载的class的字节码内存进行替换

1.VirtualMachineInjector

package com.zhu.attachagent;

import java.util.List;

import com.sun.tools.attach.VirtualMachine; import com.sun.tools.attach.VirtualMachineDescriptor;

/ 往 jvm中注入代码的注入器 @author Felix */ public class VirtualMachineInjector {

public static void main(String[] args) {
        // 列表出 当前系统运行中的 jvm ，只能够列表出 jdk1.6及其以上的jvm。
        // jdk1.5以前的虚拟机 你通过 jconsole 能够看到进程号，但是无法进行连接
        List<VirtualMachineDescriptor> list = VirtualMachine.list();
        for (VirtualMachineDescriptor virtualMachineDescriptor : list) {
            System.out.println("Pid : " + virtualMachineDescriptor.id());
            System.out.println("DisplayName :" + virtualMachineDescriptor.displayName());
        }
    }
}

2.ToBeTransform 即将被替换的类

package com.zhu.attachagent;

/**
 * 将被重新转换的一个类
 * @author Felix
 *
 */
public class ToBeTransform {
    public void test() {
        System.out.println(1);
    }
}

3.MainTest 运行ToBeTransform 的主进程类

package com.zhu.attachagent;

/**
 * 测试类 测试我们的jvm中的class 是否被修改
 * @author Felix
 *
 */
public class MainTest {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        while (true) {
            ToBeTransform t = new ToBeTransform();
            t.test();
            Thread.sleep(3000);
        }
    }
}

4.修改ToBeTransform 如下后，从获取IDE或者Eclipse帮你编译好的ToBeTransform.class 放入D盘下。一般在bin或者target（maven项目）目录下。存放好D盘后，请将代码修改为System.out.println(1).

package com.zhu.attachagent;

/**
 * 将被重新转换的一个类
 * @author Felix
 *
 */
public class ToBeTransform {
    public void test() {
        System.out.println(2);
    }
}

5.Agent 类中 agentmain 方法不是随意写的，是按照规定来写的还有一个约定俗成的方法是premain

package com.zhu.attachagent;

import java.lang.instrument.Instrumentation;
import java.lang.instrument.UnmodifiableClassException;

public class Agent{
    public static void agentmain(String args, Instrumentation inst) throws ClassNotFoundException, UnmodifiableClassException {
         //打印传入的参数 就是刚才传入的一个jvm pid
         System.out.println("Pid" + args);
         inst.addTransformer(new MyTransformer(), true);
         inst.retransformClasses(Class.forName("com.zhu.attachagent.ToBeTransform"));
    }
}

6.MyTransformer 这是一个对字节码替换很重要的一个类实现了ClassFileTransformer接口

package com.zhu.attachagent;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.lang.instrument.ClassFileTransformer;
import java.lang.instrument.IllegalClassFormatException;
import java.security.ProtectionDomain;


public class MyTransformer implements ClassFileTransformer{

    @Override
    public byte[] transform(ClassLoader loader, String className, Class<?> classBeingRedefined,
            ProtectionDomain protectionDomain, byte[] classfileBuffer) throws IllegalClassFormatException {
        System.out.println("正在修改的类： " + className);
        System.out.println("修改前的字节码大小： " + classfileBuffer.length);

        // 将你修改过得ToBeTransform.class 放入下面位置等待被读取
        File file = new File("D:\\ToBeTransform.class");
        byte [] data = new byte[(int) file.length()];
        try (FileInputStream fis = new FileInputStream(file);){
            fis.read(data);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("修改后的字节码大小： " + data.length);
        return data;
    }

}

7.MANIFEST.MF

请注意文件的书写格式为 key: value 然后请注意观察：1.后面一定要有一个空格 2.最后一行要空一行。这个是规范要求。具体为啥还未研究。

Manifest-Version: 1.0
Agent-Class: com.zhu.attachagent.Agent
Can-Redine-Classes: true

Can-Retransform-Classes: true

三、将 Agent 和 MyTransformer 打成agent.jar

四、到这里你就完成了所有的编程和环境处理。接下来就是进行测试啦

1、先运行MainTest方法查看 console 控制台的输出情况打印为 1

2. 运行VirtualMachineInjector 进行对目标类修改情况

从上面能够看出我们已经成功了修改了我们想要修改的类。而且现在console 打印编程了 2.

现在请大家思考如果我把 MainTest 中的换成下面的代码。会对接下来有什么影响。

package com.zhu.attachagent;

/**
 * 测试类 测试我们的jvm中的class 是否被修改
 * @author Felix
 *
 */
public class MainTest {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        while (true) {
            new ToBeTransform().test();;
            Thread.sleep(3000);
        }
    }
}