java探针技术I——如何写一个 java agent

开发工具

Intellij Idea 2019
maven 3

开始吧

java 探针不依赖于任何框架，所以首先我们创建一个 maven 项目即可。

创建启动类

新增一个 SartUp 的启动类

public class StartUp {
    public static void premain(String agentArgs, Instrumentation inst) {
        System.out.println("hello, i'am agent!");
    }
}

premain 方法为固定写法，它有两个方法签名可以选择，JVM 首先会去寻找这个方法来启动探针，它传入了探针的参数，以及 Instrumentation 对象，该对象可以提供对字节码的修改。

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

如果没有找到上面的方法，则会寻找

1	public static void premain(String agentArgs);

这里我们选择了第一个方法，后续会有用的啦~

添加 MANIFEST.MF 文件

在 resources 目录下新建文件夹 META-INF ，在此文件夹中新增 MANIFEST.MF 文件。这是 JVM 启动时所必须的参数，如果不存在，将终止运行。

1	Premain-Class: io.daocloud.mircoservice.StartUp #指明包含 premain 方法的类

打包 agent

agent 是一个 jar 包，所以我们要将它打包，供其他项目使用。

在 pom.xml 文件中添加打包插件

<build>
    <plugins>
        <plugin>
            <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
            <artifactId>maven-shade-plugin</artifactId>
            <version>2.4.3</version>
            <executions>
                <execution>
                    <phase>package</phase>
                    <goals>
                        <goal>shade</goal>
                    </goals>
                    <configuration>
                        <transformers>
                            <transformer
                                    implementation="org.apache.maven.plugins.shade.resource.ManifestResourceTransformer">
                                <manifestEntries>
                                  <!--指明包含 premain 方法的类名，否则打包出来的文件会找不到 MANIFEST.MF -->
                                    <Premain-Class>top.zhyee.helloagent.StartUp</Premain-Class>
                                </manifestEntries>
                            </transformer>
                        </transformers>
                    </configuration>
                </execution>
            </executions>
        </plugin>
    </plugins>
</build>

添加好之后，运行 mvn package 打包即可，jar 文件默认存放在 target 目录下。

测试

接下来再新建一个 springboot 项目进行测试吧~

直接用 spring 脚手架新建一个 springboot 的 web 服务就可以了。注意，如果想要在 idea 中对探针进行 Debug 的话，探针应该与使用探针的项目放在同一目录下。

在项目的 VM Options 中添加 -javaagent:jarpath[=options]，如

1	-javaagent:/Users/zhyee/projects/hello-agent/target/hello-agent-1.0-SNAPSHOT.jar

等号后面为参数，可选。可以填写多个 agent ，按执行顺序排列就好，需要注意的是，agent 要写在应用程序的 jar 之前。

运行可以得到如下日志

hello, i'am agent!

  .   ____          _            __ _ _
 /\\ / ___'_ __ _ _(_)_ __  __ _ \ \ \ \
( ( )\___ | '_ | '_| | '_ \/ _` | \ \ \ \
 \\/  ___)| |_)| | | | | || (_| |  ) ) ) )
  '  |____| .__|_| |_|_| |_\__, | / / / /
 =========|_|==============|___/=/_/_/_/
 :: Spring Boot ::        (v2.1.6.RELEASE)

2019-07-11 15:28:17.715  INFO 36295 --- [           main] t.z.h.HelloAgentTestDemoApplication      : Starting HelloAgentTestDemoApplication on zhiyideMacBook-Pro-2.local with PID 36295 (/Users/zhiyiyan/projects/gitprojects/hello-agent-test-demo/target/classes started by zhiyiyan in /Users/zhiyiyan/projects/gitprojects/hello-agent)

agent 就成功运行啦~

补充

这里所写的 agent 只是一种启动方式，将会在 JVM 初始化时启动，启动完成后再执行应用程序本身的 main 方法。agent 也可以在 JVM 启动之后再执行，这里不做说明。

参考文档

java.lang.instrument (Java Platform SE 7 ) - Oracle Help Center