江苏龙网

  1. 主页 > 生活百科 > >

揭密Java常用性能调优工具的底层实现原理( 四 )

Java

通过相关命令将如上代码编写为动态链接库，如下：
g++ -std=c++11 -Wall -fPIC -c TestException.cpp -I ./-I /home/mazhi/workspace/jdk1.8.0_192/include/linux/ -I /home/mazhi/workspace/jdk1.8.0_192/include/g++ -Wall -rdynamic -shared -o libdiaoyong.so TestException.o相关命令就不再过多解释，有兴趣可自行查阅相关资料 。
现在编写一个抛出异常的Java应用，如下：
public class CatchAllException {public static void main(String[] args) throws Exception {try {throw new NullPointerException("空指针异常");} catch (Exception e) {// e.printStackTrace();}}}在启动Java应用时，为虚拟机配置参数
-agentpath:/home/mazhi/workspace/projectcplusplus/TestException/src/libdiaoyong.so，打印的异常信息如下：
测试结果-定位类的签名：LCatchAllException;测试结果-定位方法信息：main -> ([Ljava/lang/String;)V测试结果-定位方法位置：0 -> 12测试结果-异常类的名称：Ljava/lang/NullPointerException;测试结果-输出异常信息(能够分析行号)：java.lang.NullPointerException: 空指针异常at CatchAllException.main(CatchAllException.java:9)如上功能的实现要依赖于JVMTI这套接口，有了这套接口能够做出许多重要的功能 。
JVMTI接口的中文文档：
https://blog.caoxudong.info/blog/2017/12/07/jvmti_reference
另外还有JavaAgent，他是JVMTIAgent的一个特例，可做的操作有限，但好处就是可用Java语言来实现 。下面举一个JavaAgent的例子 。创建一个Maven工程，编写JavaAgent，实现如下：
package lesson5.example1;// ...public class MyAgent {public static void premain(String agentArgs, Instrumentation inst) throws Throwable {System.out.println("loading static agent...");MyTransformer monitor = new MyTransformer();inst.addTransformer(monitor);}}编写Transformer，如下：
package lesson5.example1;// ...public class MyTransformer implements ClassFileTransformer {public byte[] transform(ClassLoader loader,String className,Class<?> classBeingRedefined,ProtectionDomain protectionDomain,byte[] classfileBuffer ) throws IllegalClassFormatException {ClassReader cr = new ClassReader(classfileBuffer);ClassNode classNode = new ClassNode(Opcodes.ASM6);cr.accept(classNode, ClassReader.SKIP_FRAMES);for (MethodNode methodNode : classNode.methods) {if ("main".equals(methodNode.name)) {InsnList instrumentation = new InsnList();instrumentation.add(new FieldInsnNode(Opcodes.GETSTATIC, "java/lang/System", "out", "Ljava/io/PrintStream;"));instrumentation.add(new LdcInsnNode("Hello, Instrumentation!"));instrumentation.add(new MethodInsnNode(Opcodes.INVOKEVIRTUAL, "java/io/PrintStream", "println","(Ljava/lang/String;)V", false));methodNode.instructions.insert(instrumentation);break;}}ClassWriter cw = new ClassWriter(ClassWriter.COMPUTE_FRAMES | ClassWriter.COMPUTE_MAXS);classNode.accept(cw);return cw.toByteArray();}}然后在Maven中配置：
<plugin><groupId>org.Apache.maven.plugins</groupId><artifactId>maven-assembly-plugin</artifactId><executions><execution><goals><goal>single</goal></goals><phase>package</phase><configuration><descriptorRefs><descriptorRef>jar-with-dependencies</descriptorRef></descriptorRefs><archive><manifestEntries><Premain-Class>lesson5.example1.MyAgent</Premain-Class><Can-Redefine-Classes>true</Can-Redefine-Classes><Can-Retransform-Classes>true</Can-Retransform-Classes></manifestEntries></archive></configuration></execution></executions></plugin>在运行Maven Install后，会在target目录下生成一个jar包，这就是JavaAgent，我们可以在启动任何一个Java应用启动时，通过-javaagent参数来指定JavaAgent，如下：
public class Test {public static void main(String args[]){System.out.println("execute main method ...");}}运行结果如下：
Hello, Instrumentation!
execute main method ...
可以看到，通过JavaAgent对原有的Test类生成的字节码程序进行了增强，这就让我们的想像空间变的非常大，因为你可以更改任何方法体中的字节码，甚至替换整个类 。例如，可以在字节码前后打印时间，这样就能输出调用方法的耗时；可以给整个方法体增加异常捕获的try-catch，在不修改、不重新部署应用程序的情况下修复某些Bug等等 。
有些资料总结了Agent可以实现的功能，如下：
1、使用JVMTI对Class文件加密
有时一些涉及到关键技术的Class文件或者jar包不希望对外暴露，所以需要加密 。使用一些常规的手段（例如使用混淆器或者自定义类加载器）来对Class文件进行加密很容易被反编译 。反编译后的代码虽然增加了阅读的难度，但花费一些功夫也是可以读懂的 。使用JVMTI可以将解密的代码封装成.dll或.so 文件 。这些文件想要反编译就很麻烦了 。不过个人认为，这样并不能完全避免代码泄漏，不要忘记Agent中提供的一些API，这些API能够将加载到虚拟机中的Class文件的内容Dump出来 。


推荐阅读


上一篇：小程序容器技术助力数字门户拓展多样化服务

下一篇：无限极怎么样赚钱的