原创：小姐姐味道（微信公众号ID：xjjdog），欢迎分享，转载请保留出处。
文中代码示例工程如下，更多参考btrace和arthas：
https://github.com/sayhiai/example-javaagent
5版本以后，jdk有一个包叫做instrument，能够实现一些非常酷的功能。市面上一些APM工具，就是通过它来进行的增强。
这是基础架构的必备技能，但对业务开发来说并不是。许多面试会问到这个知识点，并不是因为将来会用到，而是因为你说对jdk比较熟悉，他想杀杀你的威风。
不会用没问题，但你要说不知道，就过分了点。
javaagent介绍
我们通常的java入口都是一个main方法，而javaagent的入口方法叫做premain，表明是在main运行之前的一些操作。javaagent就是一个jar包，定义了一个标准的premain()方法，并不需要继承或者实现任何其他的类。
这是一个约定，并木有什么其他的理由。这个方法，无论是第一次加载，还是每次新的ClassLoader加载，都会执行。
我们可以在这个前置的方法里，对字节码进行一些修改，来增加功能或者改变代码的行为。这种方法没有侵入性，只需要在启动命令中加上-javaagent参数就可以。Java6以后，甚至可以通过attach的方式，动态的给运行中的程序设置加载代理类。
有经验的同学肯定要提出异议了。其实，instrument有两个main方法，一个是premain，一个是agentmain，在一个jvm中，只会调用一个；前者是main执行之前的修改，后者控制类运行时的行为。它们还是有一些区别的，agentmain因为比较危险，限制会更大一些。
有什么用
获取统计信息
许多apm产品，比如Pinpoint、SkyWalking等，就是使用javaagent对代码进行的增强。通过在方法执行前后动态加入的统计代码，进行监控信息的收集；通过兼容OpenTracing协议，可以实现分布式链路追踪的功能。
它的原理类似于aop，最终以字节码存在，性能损失取决于你的代码逻辑。
热部署
通过自定义的ClassLoader，可以实现代码的热替换。使用agentmain，实现热部署功能会更加便捷。通过agentmain获取到Instrumentation以后，就可以对类进行动态重定义。
诊断
配合JVMTI技术，可以attach到某个进程进行运行时统计和调试，比较流行的btrace和arthas，底层就是这种技术。
如何做
大体分为以下步骤：
构建agent jar包，编写增强代码在manifest中指定Premain-Class/Agent-Class属性使用参数加载或者attach方式使用编写Agent
javaagent最终的体现方式是一个jar包。使用idea创建一个默认的maven工程即可。
创建一个普通java类，添加premain或者agentmain方法，它们的参数完全一样。
编写Transformer
此部分，要借助额外jar包的功能。
实际的代码逻辑需要实现ClassFileTransformer接口。假如我们要统计某个方法的执行时间。我们使用javaassist来增强字节码，则可以通过以下代码来实现。
获取MainRun类的字节码实例获取hello方法的字节码实例在方法前后，加入时间统计，首先定义变量_begin，然后直接编写代码别忘了加入maven依赖
<dependency> <groupId>org.javassist</groupId> <artifactId>javassist</artifactId> <version>3.24.1-GA</version> </dependency>
字节码增强也可以使用Cglib、asm等其他工具。
MANIFEST.MF文件
那么我们编写的代码是如何让外界知晓呢？那就是MANIFEST.MF文件。具体路径在
src/main/resources/META-INF/MANIFEST.MF
Manifest-Version: 1.0 premain-class: com.sayhiai.example.javaagent.AgentApp
一般的，maven打包会覆盖这个文件，所以我们需要指定需要哪一个。
<build><plugins><plugin> <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId> <artifactId>maven-jar-plugin</artifactId> <configuration> <archive> <manifestFile>src/main/resources/META-INF/MANIFEST.MF</manifestFile> </archive> </configuration></plugin></plugins></build>
然后，在命令行，执行mvn install安装到本地代码库，或者使用mvn deploy发布到私服上。
附，MANIFEST.MF参数清单：
Premain-Class
Agent-Class
Boot-Class-Path
Can-Redefine-Classes
Can-Retransform-Classes
Can-Set-Native-Method-Prefix
使用
使用方式取决于你使用的premain还是agentmain。
premain
直接在启动命令行中加入参数即可，在jvm启动时启用代理。
java -javaagent:agent.jar MainRun
在idea中，可以将参数附着在jvm options里。
接下来看一下测试代码。
这是我们的执行类。执行后，直接输出hello world。通过增强以后，还额外的输出了执行时间，以及一些debug信息。其中，debug信息在main方法执行之前输出。
agentmain
一般用在一些诊断工具上。使用jdk/lib/tools.jar中的功能，可以动态的为运行中的程序加入功能。主要有以下步骤：
获取机器上运行的所有jvm的进程id选择要诊断的jvm将jvm使用attach函数链接上使用loadAgent函数加载agent，动态修改字节码卸载jvm这些代码都是比较危险的，这就是为什么Btrace说了这么多年，还是只在小范围内被小心使用。相对来说，arthas显的友好而且安全的多。
注意点
一、jar包依赖方式
一般，agent的jar包会以fatjar的方式提供，即将所有的依赖打包到一个大的jar包中。
如果你的功能复杂，依赖多，那么这个jar包将会特别的大。
使用独立的bom文件维护这些依赖是另外一种方法。使用方自行管理依赖问题，但这通常会发生一些找不到jar包的错误。更糟糕的是，大多数在运行时才发现。
二、类名称重复
不要使用和jdk以及instrument包中相同的类名（包括包名)，有时候你能够侥幸过关，但也会陷入无法控制的异常中。
三、做有限的功能
可以看到，给系统动态的增加功能是非常酷的，但大多数情况下非常耗费性能。你会发现，一些简单的诊断工具，占用你1核的cpu，是稀松平常的事情。
四、ClassLoader
如果你用的jvm比较旧，频繁的生成大量的代理类，会造成perm区的膨胀，容易发生OOM。
ClassLoader有双亲委派机制，如果你想要替换相应的类，一定要搞清楚它的类加载器应该用哪个。否则替换的类，是不生效的哦。
End
将你的增强代码，加入类似zk的主动通知功能，可以通过管理后台动态的调整应用的行为。如果再集成一个类似groovy的脚本语言，理论上，你能够干任何事情。
所以，使用-javaagent参数引入的jar包，或者使用attach方式提供的一些诊断工具，小姐姐都不敢随便的用。
作者简介：小姐姐味道 (xjjdog)，一个不允许程序员走弯路的公众号。聚焦基础架构和Linux。十年架构，日百亿流量，与你探讨高并发世界，给你不一样的味道。我的个人微信xjjdog0，欢迎添加好友，进一步交流。
还没有评论，来说两句吧...