Sermant类隔离架构解析——解决JavaAgent场景类冲突的实践

一、JavaAgent场景为什么要注意类冲突问题？

类冲突问题并非仅存在于JavaAgent场景中，在Java场景中一直都存在，该问题通常会导致运行时触发NoClassDefFoundError、ClassNotFoundException、NoSuchMethodError等异常。

从使用场景来看，基于JavaAgent技术所实现的工具，往往用于监控、治理等场景，并非企业核心业务程序。如果在使用时引入类冲突问题，可能会造成核心业务程序故障，得不偿失，所以避免向核心业务程序引入类冲突是一个JavaAgent工具的基本要求。

还有一个重要原因是在Java应用中可以于开发态采用依赖的升降级、统一依赖架构治理等手段解决该问题。但基于JavaAgent技术实现的工具作用于运行态，无法在开发态就和需要被增强的Java应用进行统一的依赖管理，所以引入类冲突问题的可能性更大。

二、JavaAgent场景如何解决该问题？

无论是在Java应用中，还是在JavaAgent场景，修复类冲突的逻辑都是一致的，就是避免引入会冲突的类。不同点在于基于JavaAgent技术实现的各式各样的工具，往往都具有业务无关性，在设计和实现之初，并不会为特定的Java应用类型而定制。对于JavaAgent程序而言，需要被字节码增强的应用即是黑盒，所以无法像Java应用那样去梳理依赖结构，排除、升级依赖项，统一进行依赖架构治理。并且JavaAgent往往在运行时使用，所以只能通过保障依赖绝对隔离的方式来避免引入冲突。

为何会产生类冲突，本文重点不在此，简单讲是因为我们在Java中因为重复引入传递依赖、类的加载顺序无法控制等问题，导致引入了相同【类加载器和全限定类名(Fully Qualified Class Name)都相同】但又表现不同【因为类版本不同而导致的类逻辑不一致】的类。所以为了避免冲突，我们就需要避免在运行时引入相同的类，如何让JavaAgent引入的类和宿主完全不相同，从全限定类名和类加载器下手才是根本：

• 基于maven shade plugin进行类隔离

该插件是Maven提供用于构建打包的插件，通过maven-shade-plugin的‘Relocating Classes’能力，来修改某些类的全限定类名。

此方法的原理便是通过改变全限定类名来让JavaAgent引入的类和Java程序的类完全不可能出现相同的情况，从根本上避免类冲突。但是我们在使用一种框架，或者使用一种产品时，往往约定要优