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Instrument 学习
主要是解决jvm运行时类的重载。
Instrument
JDK从1.5版本引入了java.lang.instrument包，开发者可以更方便的实现字节码增强。
java.lang.instrument包的结构如下：
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| java.lang.instrument
- ClassDefinition
- ClassFileTransformer
- IllegalClassFormatException
- Instrumentation
- UnmodifiableClassException
- UnmodifiableModuleException
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核心功能由接口java.lang.instrument.Instrumentation提供
使用方式
instrumention有两种使用方式
第一种
通过jvm的启动参数-javaagent来启动，例如
java -javaagent:myagent.jar Mymain
需要MANIFEST.MF配合找到Agent入口类，这样JVM在加载时会先执行AgentMain类的premain方法，再执行JAVA本身的main方法。
这种方法仅限于main方法之前执行，局限较大，重点学一下第二种
第二种：
jdk6之后引入了动态Attach Agent方案。instrument支持了在运行时对类定义的修改。要使用instrument的类修改功能，我们需要实现它提供的ClassFileTransformer接口，定义一个类文件转换器。接口中的transform()方法会在类文件被加载时调用，而在transform方法里，我们可以利用上文中的ASM或Javassist对传入的字节码进行改写或替换，生成新的字节码数组后返回。
测试:
先写一个MyTestMain类，这是我们要去修改的类
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| import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class MyTestMain {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
while(true){
System.out.println(foo());
TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
}
}
public static int foo(){
return 100;
}
}
|
目标是注入之后使foo return 50
首先创建maven项目agent-demo
先按照asm的方式创建MyClassVisitor和MyMethodVisitor
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| import jdk.internal.org.objectweb.asm.ClassVisitor;
import jdk.internal.org.objectweb.asm.MethodVisitor;
public class MyClassVisitor extends ClassVisitor {
public MyClassVisitor(int api, ClassVisitor classVisitor) {
super(api, classVisitor);
}
@Override
public MethodVisitor visitMethod(int access, String name, String descriptor, String signature,
String[] exceptions) {
MethodVisitor mv = super.visitMethod(access, name, descriptor, signature, exceptions);
if ("foo".equals(name)) {
System.out.println("----准备修改foo方法----");
return new MyMethodVisitor(api,mv,access,name,descriptor);
}
return mv;
}
}
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MyMethodVisitor
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| import jdk.internal.org.objectweb.asm.MethodVisitor;
import jdk.internal.org.objectweb.asm.commons.AdviceAdapter;
public class MyMethodVisitor extends AdviceAdapter {
protected MyMethodVisitor(int api, MethodVisitor methodVisitor, int access, String name, String descriptor) {
super(api, methodVisitor, access, name, descriptor);
}
@Override
protected void onMethodEnter() {
mv.visitIntInsn(BIPUSH, 50);
mv.visitInsn(IRETURN);
}
}
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创建MyClassFileTransformer
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| import jdk.internal.org.objectweb.asm.ClassReader;
import jdk.internal.org.objectweb.asm.ClassVisitor;
import jdk.internal.org.objectweb.asm.ClassWriter;
import java.lang.instrument.ClassFileTransformer;
import java.security.ProtectionDomain;
public class MyClassFileTransformer implements ClassFileTransformer {
@Override
public byte[] transform(ClassLoader loader, String className, Class<?> classBeingRedefined, ProtectionDomain protectionDomain, byte[] classfileBuffer) {
if (!"MyTestMain".equals(className)) return classfileBuffer;
ClassReader cr = new ClassReader(classfileBuffer);
ClassWriter cw = new ClassWriter(cr, ClassWriter.COMPUTE_FRAMES);
ClassVisitor cv = new MyClassVisitor(262144,cw);
cr.accept(cv,ClassReader.SKIP_FRAMES | ClassReader.SKIP_DEBUG);
return cw.toByteArray();
}
}
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AgentMain
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| import java.lang.instrument.Instrumentation;
import java.lang.instrument.UnmodifiableClassException;
public class AgentMain {
public static void agentmain(String agentArgs, Instrumentation inst) throws UnmodifiableClassException {
System.out.println("---agent called---");
inst.addTransformer(new MyClassFileTransformer(),true);
Class[] classes = inst.getAllLoadedClasses();
for (int i = 0; i < classes.length; i++) {
if ("MyTestMain".equals(classes[i].getName())) {
System.out.println("----start----");
inst.retransformClasses(classes[i]);
System.out.println("----end----");
break;
}
}
}
}
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pom里还得设置一下
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| <build>
<plugins>
<plugin>
<artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
<version>2.3.2</version>
<configuration>
<source>1.8</source>
<target>1.8</target>
<encoding>UTF-8</encoding>
<compilerArguments>
<verbose />
<bootclasspath>/Library/java/JavaVirtualMachines/jdk1.8.0_66.jdk/Contents/Home/jre/lib/rt.jar:/Library/java/JavaVirtualMachines/jdk1.8.0_66.jdk/Contents/Home/jre/lib/jce.jar:/Library/java/JavaVirtualMachines/jdk1.8.0_66.jdk/Contents/Home/jre/lib/jsse.jar</bootclasspath>
</compilerArguments>
</configuration>
</plugin>
<plugin>
<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
<artifactId>maven-jar-plugin</artifactId>
<version>3.2.0</version>
<configuration>
<archive>
<manifestEntries>
<Agent-Class>
AgentMain
</Agent-Class>
<Can-Redefine-Classes>true</Can-Redefine-Classes>
<Can-Retransform-Classes>true</Can-Retransform-Classes>
</manifestEntries>
</archive>
</configuration>
</plugin>
</plugins>
</build>
|
把agent-demo打包为jar，记下路径
之后创建attach-demo，创建MyAttachMain
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| import com.sun.tools.attach.VirtualMachine;
import java.io.IOException;
public class MyAttachMain {
public static void main(String[] args) {
VirtualMachine vm = null;
try {
vm = VirtualMachine.attach("13566");
vm.loadAgent("/Users/fmyyy/tools/agent-demo/target/agent-demo-1.0-SNAPSHOT.jar");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (vm != null) {
try {
vm.detach();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
|
运行MyTestMain，用jps记下pid，替换MyAttachMain里的id即可，运行MyAttachMain，回去查看MyTestMain就会发现已经修改成功：
