Java Agent - episode 1

JavaAgent深度解析：字节码拦截与动态织入

原创已于 2022-07-26 00:43:05 修改 · 190 阅读

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#java #jvm #开发语言

于 2022-07-26 00:28:05 首次发布

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JavaAgent是一种利用JavaInstrumentationAPI实现在JVM层面修改类字节码的技术。预主方法(premain)在JVM启动时调用，允许静态和动态织入。静态agent在启动应用时加载，动态agent则能在运行时注入。ClassFileTransformer接口用于字节码的转换。示例代码展示了如何创建和应用JavaAgent，同时提供了参考资料和演示项目的链接。

什么是Java Agent

Java Agent是一种特别的Java 类，能通过Java Instrumentation API实现对JVM的应用类进行拦截，并修改字节码。

Java Agent的premain方法

当JVM初始化后，首先调用Java Agent类的premain方法，接着调用main方法。

织入Java Agent类的两种场景

静态agent

当我们需要把要织入的Java Agent类，随着被织入的应用类JVM一起启动时，则使用静态agent。

实现方法：

public class JavaAgent {

  /**

   * As soon as the JVM initializes, This  method will be called.

   *

   * @param agentArgs       The list of agent arguments

   * @param instrumentation The instrumentation object

   * @throws InstantiationException

   */

  public static void premain(String agentArgs, Instrumentation instrumentation) throws InstantiationException {

      InterceptingClassTransformer interceptingClassTransformer = new InterceptingClassTransformer();

      interceptingClassTransformer.init();

      instrumentation.addTransformer(interceptingClassTransformer);

  }

}

Java Agent类样例如上图。
把Java Agent类打包成一个jar文件，并在src/main/resources/META-INF/MANIFEST.MF文件中定义Premain-Class: org.example.JavaAgent。
启动命令，添加-javaagent参数，如下：

java -javaagent:<path of agent jar file> -jar <path of the packaged jar file you want to intecept>

动态agent

当我们需要把Java Agent类，织入至已处于运行状态应用类JVM时，则使用动态agent。样例代码如下：

VirtualMachine vm = VirtualMachine.attach(vmPid);

vm.load(agentFilePath);

vm.detach();

ClassFileTransformer接口

ClassFileTransformer接口在java.lang.instrumentation包中，主要作用是通过其transform方法修改载入JVM的字节码数据。

编写一个使用Java Agent 的demo

https://github.com/XiamenGeek/skywalking-agent-demo

https://github.com/XiamenGeek/SkywalkingTest

参考来源：

Understanding Java Agents

《Apache Skywalking 实战》