監(jiān)控的基本流程
基本流程
采集數(shù)據(jù)的方式
- 有代碼侵入（比如：Cat）；
- 無(wú)代碼侵入（比如：Skywalking、Pinpoint等）；
怎么做到無(wú)代碼侵入？
JVMTI（JAVA Virtual machine Tool Interface）是一套由 Java 虛擬機(jī)提供的，為 JVM 相關(guān)的工具提供的本地編程接口集合。JVMTI 是從 Java SE 5 開(kāi)始引入，整合和取代了以前使用的 Java Virtual Machine Profiler Interface (JVMPI) 和 the Java Virtual Machine Debug Interface (JVMDI)，而在 Java SE 6 中，JVMPI 和 JVMDI 已經(jīng)消失了。JVMTI 提供了一套”代理”程序機(jī)制，可以支持第三方工具程序以代理的方式連接和訪問(wèn) JVM，并利用 JVMTI 提供的豐富的編程接口，完成很多跟 JVM 相關(guān)的功能。事實(shí)上，java.lang.instrument 包的實(shí)現(xiàn)，也就是基于這種機(jī)制的：在 Instrumentation 的實(shí)現(xiàn)當(dāng)中，存在一個(gè) JVMTI 的代理程序，通過(guò)調(diào)用 JVMTI 當(dāng)中 Java 類相關(guān)的函數(shù)來(lái)完成 Java 類的動(dòng)態(tài)操作。除開(kāi) Instrumentation 功能外，JVMTI 還在虛擬機(jī)內(nèi)存管理，線程控制，方法和變量操作等等方面提供了大量有價(jià)值的函數(shù)。
使用 JVMTI 我們能做兩件事：
- 在虛擬機(jī)啟動(dòng)時(shí)，即在main方法之前可以做一些事情（通過(guò) Java agent）；
- 在虛擬機(jī)啟動(dòng)之后，即在main方法之后可以做一些事情（通過(guò) Attach API）；
Java agent的作用（探針）
javaagent是一個(gè)命令，用來(lái)監(jiān)測(cè)和協(xié)助運(yùn)行在 JVM 上的程序，甚至能夠替換和修改某些類的定義。有了這樣的功能，開(kāi)發(fā)者就可以實(shí)現(xiàn)更為靈活的運(yùn)行時(shí)虛擬機(jī)監(jiān)控和 Java 類操作了，這樣的特性實(shí)際上提供了一種虛擬機(jī)級(jí)別支持的 AOP 實(shí)現(xiàn)方式，使得開(kāi)發(fā)者無(wú)需對(duì) JDK 做任何升級(jí)和改動(dòng)，就可以實(shí)現(xiàn)某些 AOP 的功能了。
Java agent的使用
通過(guò) java.lang.instrument.Instrumentation 來(lái)實(shí)現(xiàn)。
1.編寫(xiě)premain函數(shù)
public static void premain(String agentArgs, Instrumentation inst); [1] public static void premain(String agentArgs); [2]
其中，[1] 的優(yōu)先級(jí)比 [2] 高，將會(huì)被優(yōu)先執(zhí)行（[1] 和 [2] 同時(shí)存在時(shí)，[2] 被忽略）。
在這個(gè) premain 函數(shù)中，開(kāi)發(fā)者可以進(jìn)行對(duì)類的各種操作。
agentArgs 是 premain 函數(shù)得到的程序參數(shù)，隨同 “– javaagent”一起傳入。與 main 函數(shù)不同的是，這個(gè)參數(shù)是一個(gè)字符串而不是一個(gè)字符串?dāng)?shù)組，如果程序參數(shù)有多個(gè)，程序?qū)⒆孕薪馕鲞@個(gè)字符串。
Inst 是一個(gè) java.lang.instrument.Instrumentation 的實(shí)例，由 JVM 自動(dòng)傳入。java.lang.instrument.Instrumentation 是 instrument 包中定義的一個(gè)接口，也是這個(gè)包的核心部分，集中了其中幾乎所有的功能方法，例如類定義的轉(zhuǎn)換和操作等等。
2.jar文件打包
將這個(gè) Java 類打包成一個(gè) jar 文件，并在其中的 manifest 屬性當(dāng)中加入” Premain-Class”來(lái)指定步驟 1 當(dāng)中編寫(xiě)的那個(gè)帶有 premain 的 Java 類。（可能還需要指定其他屬性以開(kāi)啟更多功能），如下：
META_INF/MANIFEST.MF文件內(nèi)容：
Manifest-Version: 1.0 Premain-Class: Premain
3.運(yùn)行
用如下方式運(yùn)行帶有 Instrumentation 的 Java 程序：
java -javaagent:jar 文件的位置 [= 傳入 premain 的參數(shù) ]
虛擬機(jī)啟動(dòng)后的動(dòng)態(tài)instrument
通過(guò) java.lang.instrument.Instrumentation 和Attach API來(lái)實(shí)現(xiàn)，Attach API在com.sun.tools.attach包里。
1.編寫(xiě)agentmain函數(shù)
public static void agentmain (String agentArgs, Instrumentation inst); [1] public static void agentmain (String agentArgs); [2]
同樣，[1] 的優(yōu)先級(jí)比 [2] 高，將會(huì)被優(yōu)先執(zhí)行。
2.打包
在.MF文件中增加Agent-Class屬性
Agent-Class: AgentMain
3.運(yùn)行
代碼截圖
Java應(yīng)用的監(jiān)控與診斷工具
- jconsole, jvisualvm, jprofiler 等
- MyPerf4J （https://github.com/LinShunKang/MyPerf4J）
- BTrace （https://github.com/btraceio/btrace）
- Arthas （https://github.com/alibaba/arthas）
- Bistoury （https://github.com/qunarcorp/bistoury）
參考
https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-jse61/
