Java Agent是目前各種監(jiān)測(cè)調(diào)試JVM的主要技術(shù)。Eclipse，IntelliJ,Visual VM ,JConsole 等都依賴(lài)于此技術(shù)。相信你們的Java 程序部署的時(shí)候肯定也會(huì)配置各種Java Agent相關(guān)的信息。下面給大家盤(pán)一盤(pán)Java Agent！

1 Java Agent的作用

Java Agent是java.lang.instrument.Instrumentation API的一部分，Instrumentation 提供了修改字節(jié)碼的機(jī)制。并且可以動(dòng)態(tài)或者靜態(tài)地完成。這意味著我們可以在不接觸源程序代碼的情況下，向程序中添加一些代碼來(lái)改變程序。Java Agent有多種用途，如面向切面編程（AOP），程序分析等。AOP可以在不修改原有代碼的情況下向程序提供日志記錄或安全類(lèi)似的功能。

我們也可以使用JavaAgent來(lái)操控字節(jié)碼可以和其他的程序進(jìn)行組合。在JVM的層面監(jiān)聽(tīng)對(duì)象創(chuàng)建、垃圾回收，線程創(chuàng)建等

性能分析工具使用了大量Java Agent 在程序執(zhí)行的時(shí)候分析JVM的一些參數(shù)指標(biāo)。

2 Java Agent的原理

Agent類(lèi)必須實(shí)現(xiàn)下面的方法，這個(gè)方法就是agent類(lèi)的入口，類(lèi)似于java 的main方法入口。

public static void premain(String agentArgs, Instrumentation inst)

JVM初始化之后main方法執(zhí)行之前premain方法會(huì)被調(diào)用，程序中可以有多個(gè)agent。每一個(gè)agent都是按照J(rèn)VM初始化的順序進(jìn)行調(diào)用。如果上述 premain方法沒(méi)有找到，那么JVM會(huì)調(diào)用他的重載方法。方法如下：

public static void premain(String agentArgs)

JVM 啟動(dòng)之后，可以通過(guò)attach去調(diào)用agentmain方法，許多動(dòng)態(tài)的JVM參數(shù)分析都是通過(guò)這個(gè)方法來(lái)完成的。

public static void agentmain(String agentArgs, Instrumentation inst)

同樣的如果上述agentmain方法沒(méi)有找到，那么也會(huì)執(zhí)行其重載方法的版本。

public static void agentmain(String agentArgs)

下圖為 OpenJDK11中的Agent類(lèi)：

3 一個(gè)自定義Agent示例

下面我們實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的Java Agent類(lèi)來(lái)體驗(yàn)一下Agent。

3.1 自定義Agent類(lèi)

創(chuàng)建普通Maven工程并新建Agent啟動(dòng)類(lèi)

public class JavaNorthAgent {
    //JVM啟動(dòng)時(shí)的agent 方法
    public static void premain(String agentArgs, Instrumentation inst) {
        System.out.println("premain --- agentArgs:" + agentArgs + " |inst:" + inst.toString());
    }
    //  JVM運(yùn)行中的agent 方法
    public static void agentmain(String agentArgs, Instrumentation inst){
        System.out.println("agentmain --- agentArgs:" + agentArgs + " |inst:" + inst.toString());

    }
}

3.2 將Agent類(lèi)打成jar包

將上述自定義Java Agent 類(lèi)打包到j(luò)ar包中，增加Maven build 參數(shù)如下

執(zhí)行 mvn clean package命令打包后，可以看到taget目錄下的jar包文件如下。

3.3 使用java命令使用指定的agent

這里我們使用java命令行啟動(dòng)并使用我們自定義的Java Agent類(lèi)

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        javaNorth("Java North Agent");
    }
    public static void javaNorth(String message){
        System.out.println(message);
    }
}

java -javaagent:E:javaNorthjavanorthagenttargetjavanorthagent-1.0-SNAPSHOT.jar="hello javanorth" com.javanorth.agent.Main

輸出結(jié)果如下：

總結(jié)

本片簡(jiǎn)單介紹了Java Agent類(lèi)的使用，并給出了一個(gè)簡(jiǎn)單的Agent代碼示例。其中Visual VM ,JConsole 等工具會(huì)使用JDK自帶的Agent來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)JVM狀態(tài)分析。同樣arthas 和skywalking也是使用的agent的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)JVM的監(jiān)測(cè)分析。