简介

什么是java-agent、作用是什么、怎么用、原理是什么?
java-agent可以理解为是一个代理程序，非主程序，代理程序可以做的事情就很多了，取决于你想写什么逻辑
比如说Alibaba开源的Java诊断工具
也可以动态的替换字节码，实现代码热更新的效果

原理

通过java-agent程序我们可以获取到Instrumentation实例，得到此实例之后可以干的事情就很多了，比如说aop字节码增强，或者重新定义class等

具体原理可参考
1：美团的技术分享-agent原理
2：美团的技术分享-字节码增强原理

agent程序可以在主程序启动之前启动，做你想做的操作,需要编写逻辑代码并封装成Jar包，并在jvm 启动命令添加 -[javaagent|agentlib]:agentJar包的路径，jdk1.5之后才可以
jar包中的class方法signature必须为 public static void premain(String agentArgs, Instrumentation inst)
也可以在主程序运行过程中启动，通过jdk自带的方法VirtualMachine#attach.loadAgent("你封装的agentJar包路径")，jdk1.6之后才可以
jar包中的class方法signature必须为 public static void agentmain(String agentArgs, Instrumentation inst)

Instrumentation简称JVMTI（JVM Tool Interface）

public interface Instrumentation {
    // 添加class转换器，在class加载的时候可以修改class字节码
    void addTransformer(ClassFileTransformer transformer, boolean canRetransform);

    boolean removeTransformer(ClassFileTransformer transformer);

    boolean isRetransformClassesSupported();

    void retransformClasses(Class<?>... classes) throws UnmodifiableClassException;

    boolean isRedefineClassesSupported();

    // 重新定义class
    void redefineClasses(ClassDefinition... definitions) throws  ClassNotFoundException, UnmodifiableClassException;

    boolean isModifiableClass(Class<?> theClass);

    Class[] getAllLoadedClasses();

    Class[] getInitiatedClasses(ClassLoader loader);

    long getObjectSize(Object objectToSize);

    void appendToBootstrapClassLoaderSearch(JarFile jarfile);

    void appendToSystemClassLoaderSearch(JarFile jarfile);

    boolean isNativeMethodPrefixSupported();

    void setNativeMethodPrefix(ClassFileTransformer transformer, String prefix);
}

具体使用

java代码

public final class DynamicInstrumentationAgent {

    private DynamicInstrumentationAgent() {
    }

    public static void premain(final String args, final Instrumentation inst) throws Exception {
        ...
        // 拿着inst可以干很多事情，比如说替换字节码等
    }

    public static void agentmain(final String args, final Instrumentation inst) throws Exception {
        premain(args, inst);
    }

}

MANIFEST.MF


Manifest-Version: 1.0
Premain-Class: DynamicInstrumentationAgent
Agent-Class: DynamicInstrumentationAgent
Can-Redefine-Classes: true
Can-Retransform-Classes: true

打成jar包
把java代码和MANIFEST.MF打成jar包，并把MANIFEST.MF放在META-INF目录下即可

agent实现热更新

获取到Instrumentation实例之后调用redefineClasses(ClassDefinition definition)重新定义class字节码实现热更新
如果新的class转换错误，则此方法将引发异常，且不会重新转换任何类
redefineClasses只能修改方法体，并且替换时会等待safePoint，STW，JIT逆优化等如果修改的方法有活动的堆栈帧，那么这些活动的帧将继续运行原方法的字节码。修改后的方法将用于新的调用
热更新底层原理可参考其他文章-美团的技术分享-agent原理

ClassDefinition包含了老的class和新的class字节码

不是说class一旦加载之后就不能修改吗？为什么agent却可以啊
原来是部分不能修改，不能增删改字段成员和方法的signature，只能修改方法体的内容
如果觉得只能修改方法体太局限

为什么只能修改方法体呢？
比如说如果对Class增加/修改/删除field，由于class加载后，对象实例化后，就会在heap上占据一片（连续）区域
动态修改区域，不可避免会遇到冲突（比如下一片区域已经被分配了）
所以这种方法目前只能支持修改方法体

在运行时获取到`Instrumentation`实例

配置第三方jar包

<dependency>
  <groupId>de.invesdwin</groupId>
  <artifactId>invesdwin-instrument</artifactId>
  <version>1.0.14</version>
</dependency>

<repositories>
  <repository>
    <id>de.invesdwin</id>
    <url>https://invesdwin.de/repo/invesdwin-oss-remote/</url>
  </repository>
</repositories>