Java Agent這個技術，對于大多數(shù)同學來說都比較陌生，但是多多少少又接觸過，實際上，我們平時用的很多工具，都是基于Java Agent實現(xiàn)的，例如常見的熱部署JRebel，各種線上診斷工具（btrace, greys），還有阿里最近開源的arthas。

其實Java Agent一點都不神秘，也是一個Jar包，只是啟動方式和普通Jar包有所不同，對于普通的Jar包，通過指定類的main函數(shù)進行啟動，但是Java Agent并不能單獨啟動，必須依附在一個Java應用程序運行，有點像寄生蟲的感覺。

如何動手寫一個Java Agent

因為Java Agent的特殊性，需要一些特殊的配置，在META-INF目錄下創(chuàng)建MANIFEST文件.

并在MANIFEST文件中指定Agent的啟動類

這里需要解釋下為什么要指定Agent-Class和Premain-Class，在加載Java Agent之后，會找到Agent-Class或者Premain-Class指定的類，并運行對應的agentmain或者premain方法。

/**
 * 以vm參數(shù)的方式載入，在Java程序的main方法執(zhí)行之前執(zhí)行
 */
public static void premain(String agentArgs, Instrumentation inst);

/**
 * 以Attach的方式載入，在Java程序啟動后執(zhí)行
 */
public static void agentmain(String agentArgs, Instrumentation inst);

如果不想手動創(chuàng)建MANIFEST文件，也可以通過Maven配置，在打包的時候自動生成，具體配置可以參數(shù)下面。

<plugin>
    <artifactId>maven-assembly-plugin</artifactId>
    <configuration>
        <archive>
            <manifestEntries>
                <Premain-Class>com.dianping.rhino.agent.AgentBoot</Premain-Class>
                <Agent-Class>com.dianping.rhino.agent.AgentBoot</Agent-Class>
                <Can-Redefine-Classes>true</Can-Redefine-Classes>
                <Can-Retransform-Classes>true</Can-Retransform-Classes>
            </manifestEntries>
        </archive>
    </configuration>
</plugin>

所以，我們需要在agentmain或者premain方法中實現(xiàn)具體的Agent邏輯，這里是你大顯身手的地方，讀取JVM的各種數(shù)據(jù)，修改類的字節(jié)碼，只要你能想到的，一般都可以實現(xiàn)。

如何加載 Java Agent

前面說了，一個Java Agent既可以在程序運行前加載，也可以在程序運行后加載，兩者有什么區(qū)別呢？

程序運行前加載

通過JVM參數(shù)-javaagent:**.jar啟動，程序啟動的時候，會優(yōu)先加載Java Agent，并執(zhí)行其premain方法，這個時候，其實大部分的類都還沒有被加載，這個時候可以實現(xiàn)對新加載的類進行字節(jié)碼修改，但是如果premain方法執(zhí)行失敗或拋出異常，那么JVM會被中止，這是很致命的問題。

程序運行后加載

程序啟動之后，通過某種特定的手段加載Java Agent，這個特定的手段就是VirtualMachine的attach api，這個api其實是JVM進程之間的的溝通橋梁，底層通過socket進行通信，JVM A可以發(fā)送一些指令給JVM B，B收到指令之后，可以執(zhí)行對應的邏輯，比如在命令行中經(jīng)常使用的jstack、jcmd、jps等，很多都是基于這種機制實現(xiàn)的。

因為是進程間通信，所以使用attach api的也是一個獨立的Java進程，下面是一個簡單的實現(xiàn)。

// 15186表示目標進程的PID
VirtualMachine vm = VirtualMachine.attach("15186");  
try {
   // 指定Java Agent的jar包路徑
    vm.loadAgent(".../agent.jar");    
} finally {
    vm.detach();
}

首先，我們得知道目標進程的PID，這個可以通過jps指令方便得到，也可以通過VirtualMachine的list方法拿到本機所有Java進程的PID。通過attach連接上目標PID之后，可以獲得表示目標進程的vm對象，執(zhí)行loadAgent方法，對應的Java Agent會被加載，然后會找到指定的入口類，并執(zhí)行agentmain方法，如果執(zhí)行出現(xiàn)普通異常（除了oom和其它致命異常），目標JVM并不會受到影響。

通過這種方式，可以實現(xiàn)動態(tài)的加載Java Agent，而不需要修改JVM啟動參數(shù)。

Java Agent 后續(xù)內容

• attach api 的實現(xiàn)原理
• agentmain 和 premain方法中的Instrumentation參數(shù)是什么？
• 如何自定義類加載器，避免污染目前進程
• 如何實現(xiàn)字節(jié)碼的修改
• 如何實現(xiàn)字節(jié)碼的多次修改
• 如何恢復被修改過的字節(jié)碼
• 如何卸載Java Agent的類
• 卸載自定義類加載器遇到的一些坑