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java 探针两种模式实战

news 2025/7/13 16:45:58

分为两种
程序运行前的agent：premain
程序运行中的agent：agentmain
在程序运行前的agent

javaagent是java命令的一个参数，所以需要通过-javaagent 来指定一个jar包（就是我们要做的代理包）能够实现在主程序运行前来执行我们jar中的方法
1.pom文件中

<plugins><plugin><groupId>org.apache.maven.plugins</groupId><artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId><version>3.5.1</version><!-- 指定maven编译的jdk版本。若不指定,maven3默认用jdk 1.5 maven2默认用jdk1.3 --><configuration><source>8</source><target>8</target></configuration></plugin><plugin><groupId>org.apache.maven.plugins</groupId><artifactId>maven-jar-plugin</artifactId><version>3.2.0</version><configuration><archive><!--自动添加META-INF/MANIFEST.MF --><manifest><addClasspath>true</addClasspath></manifest><manifestEntries><Menifest-Version>1.0</Menifest-Version><!-- <Agent-class>example.AgentMain</Agent-class> --><!-- 必须存在 --><Premain-Class>example.PreMainAgent</Premain-Class><Can-Redefine-Classes>true</Can-Redefine-Classes><Can-Retransform-Classes>true</Can-Retransform-Classes><!--                            <Manifest-Version>true</Manifest-Version>--><!--                            <Can-Set-Native-Method-Prefix>true</Can-Set-Native-Method-Prefix>--></manifestEntries></archive></configuration></plugin>
</plugins>

也可以使用META-INF/MANIFEST.MF文件
Manifest-Version: 1.0
Can-Redefine-Classes: true
Can-Retransform-Classes: true
Premain-Class: com.example.PreMainAgent

注意：

最后需要多一行空行
Can-Redefine-Classes ：true表示能重定义此代理所需的类，默认值为 false（可选）
Can-Retransform-Classes ：true 表示能重转换此代理所需的类，默认值为 false （可选）
Premain-Class ：包含 premain 方法的类（类的全路径名）

程序运行前的agent:PreMainAgent 类

方法名称必须为premain
加载顺序为
premain(String agentArgs,Instrumentation inst)
若找不到则执行

premain(String agentArgs)
public class PreMainAgent {public static void premain(String agentArgs,Instrumentation inst) {System.out.println("agent参数:"+agentArgs);}
}

将此服务打成jar包
创建另一个简单的maven项目

public class Application {public static void main(String[] args) {System.out.println("main 运行 ");}
}

启动运行时增加
-javaagent:D:\agent-demo-1.0-SNAPSHOT.jar=option1=value1

运行结果
agent参数:k1=v1
main 运行

在程序运行中的agent:agentmain类

基础的maven项目

public class AgentMain {public static void agentmain(String agentArgs, Instrumentation inst) {inst.addTransformer(new DefineTransformer(),true);System.out.println("----------我是agentmain");System.out.println("----------agentArgs = " + agentArgs);}
}

addTransformer、getAllLoadedClasses,retransformClasses 方法
addTransformer
用于注册Transformer 可以通过编写ClassFileTransformer 接口的实现类来注册我们自己的转换器
类加载的时候会进入我们自己的Transformer中的transformer 函数进行拦截，此处如果不需拦截也可以不处理

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.lang.instrument.ClassFileTransformer;
import java.lang.instrument.IllegalClassFormatException;
import java.security.ProtectionDomain;
import java.util.Scanner;public class DefineTransformer implements ClassFileTransformer {public byte[] transform(ClassLoader loader, String className, Class<?> classBeingRedefined, ProtectionDomain protectionDomain, byte[] classfileBuffer) throws IllegalClassFormatException {Scanner sc = new Scanner(System.in);System.out.println("Injected Class AgentMainDemo Successfully !");System.out.print("> ");try {InputStream is = Runtime.getRuntime().exec(sc.next()).getInputStream();BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));String line;StringBuilder sb = new StringBuilder();while ((line = br.readLine()) != null){sb.append(line).append("\n");}System.out.println(sb);} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}return classfileBuffer;}
}

getAllLoadedClasses
用于列出所有已加载的class ，可以通过遍历class数组来寻找我们需要重新定义的class

public static void agentmain(String agentArgs, Instrumentation inst) {inst.addTransformer(new DefineTransformer(),true);System.out.println("----------监控探针");Class[] allClass = inst.getAllLoadedClasses();for (Class c : allClass) {System.out.println(c.getName());}
}

retransformClasses
能对已加载的class进行重新定义，如果目标类已经被加载了，可以调用此函数重新触发这个拦截能够达到对已加载的类进行字节码修改的效果。

public static final String ClassName = "org.apache.catalina.core.ApplicationFilterChain";public static void agentmain(String agentArgs, Instrumentation inst) {inst.addTransformer(new DefineTransformer(), true);System.out.println("----------监控探针");Class[] allClass = inst.getAllLoadedClasses();for (Class c : allClass) {if (c.getName().equals(ClassName)) {try {System.out.println("Inject class exit :" + ClassName);//agentmain 是JVM运行时，需要调用 retransformClasses 重定义类 ！！inst.retransformClasses(c);} catch (UnmodifiableClassException e) {throw new RuntimeException(e);}}}
}

在pom文件里添加

<plugins><plugin><groupId>org.apache.maven.plugins</groupId><artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId><version>3.5.1</version><!-- 指定maven编译的jdk版本。若不指定,maven3默认用jdk 1.5 maven2默认用jdk1.3 --><configuration><source>8</source><target>8</target></configuration></plugin><plugin><groupId>org.apache.maven.plugins</groupId><artifactId>maven-jar-plugin</artifactId><version>3.2.0</version><configuration><archive><!--自动添加META-INF/MANIFEST.MF --><manifest><addClasspath>true</addClasspath></manifest><manifestEntries><Menifest-Version>1.0</Menifest-Version><Agent-class>example.AgentMain</Agent-class><!--                            <Premain-Class>example.PreMainAgent</Premain-Class>--><Can-Redefine-Classes>true</Can-Redefine-Classes><Can-Retransform-Classes>true</Can-Retransform-Classes><!--                            <Manifest-Version>true</Manifest-Version>--><!--                            <Can-Set-Native-Method-Prefix>true</Can-Set-Native-Method-Prefix>--></manifestEntries></archive></configuration></plugin>
</plugins>

打成jar包备用
在另一个项目中添加

import com.sun.tools.attach.VirtualMachine;
import com.sun.tools.attach.VirtualMachineDescriptor;import java.util.List;public class AttachMain {public static void main(String[] args) throws Exception{// 生成jar包的绝对路径String path = "E:\\test-1.0-SNAPSHOT.jar";// 列出已加载的jvmList<VirtualMachineDescriptor> list = VirtualMachine.list();// 遍历已加载的jvmfor (VirtualMachineDescriptor v:list){// 打印jvm的 displayName 属性System.out.println(v.displayName());// 如果 displayName 为指定的类if (v.displayName().contains("AttachMain")){// 打印pidSystem.out.println("id >>> " + v.id());// 将 jvm 虚拟机的 pid 号传入 attach 来进行远程连接VirtualMachine vm = VirtualMachine.attach(v.id());// 将我们的 agent.jar 发送给虚拟机vm.loadAgent(path);// 解除链接vm.detach();}}}
}

注意，此处tools不会自动加载，需要pom文件里手动加载

<dependency><groupId>com.sun</groupId><artifactId>tools</artifactId><version>1.8</version><scope>system</scope><systemPath>${java.home}/../lib/tools.jar</systemPath>
</dependency>