Java Agent探针技术详解示例

Java Agent指的是一种能够以独立的模块形态运行的Java程序,它可以在应用程序运行期间在代码层面上监测应用程序的运行情况,记录应用程序运行过程中的各种参数和信息,这些信息对于分析系统性能、查找故障等都有着非常重要的意义。本文将从以下两个方面详细讲解Java Agent探针技术的应用。

Java Agent探针技术的基本原理

Java Agent探针技术可以分为两个部分,一个是Agent程序,另一个是被监测的应用程序。Agent程序与应用程序分开运行,其实现方式是通过Java Virtual Machine(JVM)的-Instrumentation参数加载Agent Jar包,然后指定Agent程序。Agent程序与应用程序共享同一个JVM,它们之间通过Java API进行通信。当在应用程序中执行到需要被监测的代码时,Agent程序会打上探针标记,然后调用相应的逻辑进行具体监测与记录操作,最终输出监测数据。

示例

示例一:Java Agent实现应用性能监测

以监测方法耗时为例,首先需要在应用程序模块的Java代码中打印出方法执行开始和结束的时间戳:

long startTime = System.currentTimeMillis();
// 方法体
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("Method executed in " + (endTime - startTime) + " ms");

然后,编写Java Agent程序,加载到应用程序的JVM中,并在其中通过Instrumentation类提供的API监听应用程序的方法执行情况,记录下每个方法的执行时间:

public class MyAgent {
    static Instrumentation is;

    public static void premain(String args, Instrumentation inst) {
        is = inst;
    }

    public static void agentmain(String args, Instrumentation inst) {
        is = inst;
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 程序主逻辑
    }

    public static void methodExecuteTime(Class loadedClass, String methodName, long costTime) {
        System.out.println(loadedClass.getName() + "#" + methodName + " executed in " + costTime + " ms");
    }

    public static void premain(String args, Instrumentation inst) {
        System.out.println("MyAgent premain method invoked");
        inst.addTransformer(new ClassFileTransformer() {
            public byte[] transform(ClassLoader loader, String className, Class<?> classBeingRedefined,
                                    ProtectionDomain protectionDomain, byte[] classfileBuffer) {
                className = className.replace("/", ".");
                Class<?> cl = null;
                try {
                    cl = Class.forName(className);
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                for (Method method : cl.getDeclaredMethods()) {
                    is.addTransformer(new Transformer(method.getName(), cl.getName()));
                }
                return classfileBuffer;
            }
        });

        try {
            is.retransformClasses(getLoadedClasses());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

class Transformer implements ClassFileTransformer {
    private String methodName;
    private String className;

    public Transformer(String methodName, String className) {
        this.methodName = methodName;
        this.className = className;
    }

    public byte[] transform(ClassLoader loader, String className, Class<?> classBeingRedefined,
                            ProtectionDomain protectionDomain, byte[] classfileBuffer) {
        ClassReader cr = new ClassReader(classfileBuffer);
        ClassWriter cw = new ClassWriter(ClassWriter.COMPUTE_MAXS);
        ClassVisitor cv = new TraceClassVisitor(cw, new PrintWriter(System.out));
        MethodVisitor mv = new MyMethodVisitor(cv, methodName, className);
        cr.accept(mv, 0);
        return cw.toByteArray();
    }
}

class MyMethodVisitor extends AdviceAdapter {
    private int startTimeId = -1;
    private String methodName = null;
    private String className = null;

    public MyMethodVisitor(MethodVisitor mv, String methodName, String className) {
        super(ASM5, mv, Opcodes.ACC_PUBLIC, methodName, "()V");
        this.methodName = methodName;
        this.className = className;
    }

    protected void onMethodEnter() {
        mv.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, "java/lang/System", "currentTimeMillis", "()J", false);
        startTimeId = newLocal(Type.LONG_TYPE);
        mv.visitVarInsn(LSTORE, startTimeId);
    }

    protected void onMethodExit(int opcode) {
        mv.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, "java/lang/System", "currentTimeMillis", "()J", false);
        mv.visitVarInsn(LLOAD, startTimeId);
        mv.visitInsn(LSUB);
        mv.visitVarInsn(LSTORE, startTimeId);
        mv.visitLdcInsn(Type.getType("L" + className + ";"));
        mv.visitLdcInsn(methodName);
        mv.visitVarInsn(LLOAD, startTimeId);
        mv.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, "com/github/hcsp/jaagent/MyAgent", "methodExecuteTime", "(Ljava/lang/Class;Ljava/lang/String;J)V", false);
    }
}

接下来,运行应用程序时增加Java Agent的启动参数,例如:

java -javaagent:/path/to/myagent.jar com.example.ApplicationMain

最后,查看应用程序的日志,即可看到每个方法的执行时间。

示例二:Java Agent实现代码追踪

以追踪方法调用流程为例,首先需要在应用程序模块的Java代码中打印出方法调用层次和参数信息:

StackTraceElement[] stackTraceList = Thread.currentThread().getStackTrace();
for (int i = 0; i < stackTraceList.length; i++) {
    StackTraceElement stackTrace = stackTraceList[i];
    System.out.println("at " + stackTrace.getClassName() + "#" + stackTrace.getMethodName() + 
        "(" + stackTrace.getFileName() + ":" + stackTrace.getLineNumber() + ")");
}

然后,编写Java Agent程序,加载到应用程序的JVM中,并在其中通过Instrumentation类提供的API监听应用程序的方法执行情况,记录下每个方法的调用信息:

public class MyAgent {
    static Instrumentation is;

    public static void premain(String args, Instrumentation inst) {
        is = inst;
    }

    public static void agentmain(String args, Instrumentation inst) {
        is = inst;
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 程序主逻辑
    }

    public static void methodInvoke(String className, String methodName, Object... args) {
        System.out.println("invoke " + className + "#" + methodName + " method" + 
            (args != null && args.length > 0 ? ", params: " + Arrays.toString(args) : ""));
    }

    public static void premain(String args, Instrumentation inst) {
        System.out.println("MyAgent premain method invoked");
        inst.addTransformer(new ClassFileTransformer() {
            public byte[] transform(ClassLoader loader, String className, Class<?> classBeingRedefined,
                                    ProtectionDomain protectionDomain, byte[] classfileBuffer) {
                className = className.replace("/", ".");
                Class<?> cl = null;
                try {
                    cl = Class.forName(className);
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                for (Method method : cl.getDeclaredMethods()) {
                    is.addTransformer(new Transformer(method.getName(), cl.getName()));
                }
                return classfileBuffer;
            }
        });

        try {
            is.retransformClasses(getLoadedClasses());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

class Transformer implements ClassFileTransformer {
    private String methodName;
    private String className;

    public Transformer(String methodName, String className) {
        this.methodName = methodName;
        this.className = className;
    }

    public byte[] transform(ClassLoader loader, String className, Class<?> classBeingRedefined,
                            ProtectionDomain protectionDomain, byte[] classfileBuffer) {
        ClassReader cr = new ClassReader(classfileBuffer);
        ClassWriter cw = new ClassWriter(ClassWriter.COMPUTE_MAXS);
        ClassVisitor cv = new TraceClassVisitor(cw, new PrintWriter(System.out));
        MethodVisitor mv = new MyMethodVisitor(cv, methodName, className);
        cr.accept(mv, 0);
        return cw.toByteArray();
    }
}

class MyMethodVisitor extends AdviceAdapter {
    private String methodName = null;
    private String className = null;

    public MyMethodVisitor(MethodVisitor mv, String methodName, String className) {
        super(ASM5, mv, Opcodes.ACC_PUBLIC, methodName, "()V");
        this.methodName = methodName;
        this.className = className;
    }

    protected void onMethodEnter() {
        mv.visitLdcInsn(className);
        mv.visitLdcInsn(methodName);
        int argsCount = Type.getArgumentTypes(methodDesc).length;
        mv.visitIntInsn(BIPUSH, argsCount);
        mv.visitTypeInsn(ANEWARRAY, "java/lang/Object");
        for (int i = 0; i < argsCount; i++) {
            mv.visitInsn(DUP);
            mv.visitIntInsn(BIPUSH, i);
            mv.visitVarInsn(ALOAD, i + 1);
            mv.visitInsn(AASTORE);
        }
        mv.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, "com/github/hcsp/jaagent/MyAgent", "methodInvoke",
                "(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;[Ljava/lang/Object;)V", false);
    }
}

运行应用程序时增加Java Agent的启动参数,例如:

java -javaagent:/path/to/myagent.jar com.example.ApplicationMain

最后,查看应用程序的日志,即可看到方法调用流程和参数信息。

本站文章如无特殊说明,均为本站原创,如若转载,请注明出处:Java Agent探针技术详解示例 - Python技术站

(0)
上一篇 2023年5月26日
下一篇 2023年5月26日

相关文章

  • JavaWeb实现上传文件功能

    下面是JavaWeb实现上传文件功能的完整攻略: 1. 准备工作 在开始实现上传文件功能之前,我们需要完成以下几项准备工作: 一个能够处理HTTP请求的JavaWeb开发环境; 了解HTTP协议中文件上传的流程和限制; 选择并配置一个适当的文件上传组件或开发框架。 在这里,我们建议使用Apache的文件上传组件commons-fileupload,因为它易于…

    Java 2023年5月20日
    00
  • java算法入门之有效的括号删除有序数组中的重复项实现strStr

    下面我将详细讲解“java算法入门之有效的括号删除有序数组中的重复项实现strStr”的完整攻略。 1. 题目描述 这个问题由两部分组成。 1.1 删除有效的括号 给定一个括号字符串 s,删除尽可能多的括号,使得 s 合法,并返回删除后的字符串。 输入:s = “lee(t((c)o)de)”输出:”lee(t(c)o)de”解释:”lee(t(co)de)…

    Java 2023年5月26日
    00
  • 工厂方法在Spring框架中的运用

    工厂方法是一种创建对象的设计模式,它将对象的创建和使用分离,遵循了“开放-封闭”原则,即对扩展开放,对修改封闭。在Spring框架中,工厂方法被广泛运用,可以用于以下几个方面: 管理Bean对象:使用工厂方法可以实现Spring框架中Bean的管理,将Bean的创建和配置操作封装在一个工厂类中,在需要使用Bean的时候直接调用工厂类的方法获取即可。 示例代码…

    Java 2023年5月19日
    00
  • Java实现游戏抽奖算法

    Java实现游戏抽奖算法攻略 介绍 抽奖算法是游戏开发中常用的算法之一,比如在游戏中,我们需要抽取一些奖品给玩家,但我们又不希望凭运气就可以抽走所有的奖品,这时候就需要使用到抽奖算法来限制玩家的获奖概率,保障奖品的公平性。 Java作为一门通用的编程语言,在游戏开发中也有广泛的应用,因此,本篇文章将详细讲解如何使用Java实现游戏抽奖算法。 抽奖算法原理 常…

    Java 2023年5月19日
    00
  • 用JavaScript和注册表脚本实现右键收藏Web页选中文本

    为了实现右键收藏Web页选中文本的功能,我们需要使用JavaScript和注册表脚本。 步骤如下: 创建一个新的注册表脚本文件,将其保存为 .reg 文件类型。 Windows Registry Editor Version 5.00 [HKEY_CLASSES_ROOT\*\shell\Collect] @="收藏选中文本" [HKEY…

    Java 2023年6月15日
    00
  • Java实现上传和下载功能(支持多个文件同时上传)

    下面我将为你详细讲解Java如何实现上传和下载功能,同时支持多个文件的同时上传。 1. 实现上传功能 1.1 前端页面设计 首先,在前端页面中需要有一个表单,用于选择要上传的文件,并将文件提交到后台。以下是一个简单的HTML代码示例: <form enctype="multipart/form-data" method="…

    Java 2023年6月15日
    00
  • spring boot security设置忽略地址不生效的解决

    当我们使用Spring Boot的Security模块时,经常会遇到需要设置特定路径忽略身份验证和授权的情况,但是在设置后却发现该路径还是需要认证。本文将介绍如何解决这个问题。 问题分析 在Spring Boot中,我们可以通过WebSecurity来配置安全策略。通过调用它的ignoring()方法,可以设置忽略的URL地址。但是,有时候我们会发现这样的设…

    Java 2023年5月20日
    00
  • 使用Java进行Json数据的解析(对象数组的相互嵌套)

    使用Java进行Json数据的解析(对象数组的相互嵌套)有多种方式,其中一种较为常用的方式是通过Jackson库进行解析。以下是使用Jackson库进行Json数据解析的完整攻略: 步骤一:引入Jackson库 在pom.xml中引入Jackson库的dependency: <dependency> <groupId>com.fast…

    Java 2023年5月26日
    00
合作推广
合作推广
分享本页
返回顶部