考慮下這個(gè)問題：怎么知道我寫的方法執(zhí)行了多久？
再考慮下：怎么知道所有方法分別執(zhí)行了多久？
初學(xué)者都會(huì)的方法
void methodDemo(){
Date start = new Date();
//...業(yè)務(wù)代碼
Date end = new Date();
Long duration = end.getTime() - start.getTime();
}
上面的方法我的確可以知道methodDemo()的執(zhí)行時(shí)間，但是如果我有一百個(gè)這樣的方法怎么辦？寫一百遍么？這時(shí)候用過Spring的站出來指著我鼻子說:”你傻啊，用AOP啊!“
Spring AOP
具體的樣例代碼我就不贅述了，網(wǎng)上一搜一大把教你使用Spring AOP. 但是有一個(gè)問題，考慮下你的代碼是這樣的：
class Test1{
public void test(){
testInside(12345);
System.out.println("the test method executed");
}
private void testInside(int param){
System.out.println("the testInside method executed,param:"+param);
}
}
可以注意到，我們?cè)趖est()方法中調(diào)用了testInside()這個(gè)private的方法。有深入了解Spring AOP的實(shí)現(xiàn)原理就知道，Spring在實(shí)現(xiàn)AOP的時(shí)候是在bean放入容器前生成的代理類。而test()調(diào)用this.testInside()的情況，是沒有對(duì)testInside()進(jìn)行AOP增強(qiáng)的。怎么辦？這個(gè)時(shí)候，就進(jìn)入我們本文的重點(diǎn)。
Java agent 在JVM層面實(shí)現(xiàn)"AOP增強(qiáng)"
回顧一下，類是怎么被加載到JVM里面的？加載->驗(yàn)證->準(zhǔn)備->解析->初始化。在加載階段，一定會(huì)有一個(gè)步驟是把類的二進(jìn)制信息讀入JVM（可能是.class文件、可能是網(wǎng)絡(luò)等）。那么我們可不可以在都進(jìn)來后，開始下一個(gè)步驟前，改一改類的二進(jìn)制信息呢？（比如往里面添加統(tǒng)計(jì)時(shí)間）
答案是當(dāng)然可以。朋友，Java agent和instrumentation了解一下？
什么是java agent
看字面意思，agent就是代理的意思啊。從外部視角來看，它相當(dāng)于對(duì)我的java程序的一個(gè)代理。既然提到代理，那我不是可以在運(yùn)行我的java程序前做些什么小動(dòng)作？
先來看用法: java -javaagent:the-agent-demo.jar HelloWorld
在命令行中敲入上面的命令，是說以the-agent-demo.jar為java agent，運(yùn)行我的HelloWorld程序。
這個(gè)時(shí)候，在運(yùn)行HelloWorld的main()方法前，會(huì)先運(yùn)行the-agent-demo.jar中的premain方法。
而premain方法的參數(shù)是什么呢？
public static void premain(String agentArgument,
Instrumentation instrumentation){
System.out.println("Java Agent Demo");
SimpleClassTransformer simpleClassTransformer = new SimpleClassTransformer();
instrumentation.addTransformer(simpleClassTransformer);
}
agentArgument這個(gè)是自定義的參數(shù)，比如我可以java -javaagent:the-agent-demo.jar=theAgentArumentDemo HelloWorld其中theAgentArgumentDemo就作為這個(gè)參數(shù)傳進(jìn)來了。而第二個(gè)參數(shù)則是下一節(jié)要描述的。再次之前，還要注意，我們需要在the-agent-demo.jar里面打包進(jìn)去包含Pre-Main參數(shù)的MENIFEST.MF文件。
Manifest-Version: 1.0
Premain-Class: cn.kobelee.test.TestJavaAgent
什么是instrumentation
Instrumentation是一個(gè)接口，定義了字節(jié)碼修改的規(guī)范，其位于java.lang.instrument包下面。
在這個(gè)包下面另外一個(gè)關(guān)鍵的接口類是ClassFileTransformer，顧名思義類文件轉(zhuǎn)換器。它只有一個(gè)接口定義方法：
byte[]
transform( ClassLoader loader,
String className,
Class<?> classBeingRedefined,
ProtectionDomain protectionDomain,
byte[] classfileBuffer)
throws IllegalClassFormatException;
注意到有一個(gè)byte[]數(shù)組的參數(shù)classFileBuffer。這就是類的二進(jìn)制文件buffer，其返回值也是byte[]數(shù)組，為修改后的類。那么這個(gè)方法的實(shí)現(xiàn)就是要transform（轉(zhuǎn)換/修改）類咯。
完整連起來就是: java -javaagent:xxx.jar HelloWorld指定代理的jar，里面有premain. 我們需要在premain里面對(duì)instrumentation添加ClassTransformer. 而這個(gè)classTransformer的實(shí)現(xiàn)就是你要怎么修改這個(gè)類。
什么是javassist
上面說到我們要修改byte[]來達(dá)到修改類的目的。可是，直接改二進(jìn)制文件這種騷操作可能只有上古達(dá)人才能做到吧。于是，javassist的作用來了。javassist是jboss提供的一個(gè)方便我們修改這個(gè)byte[]的工具包。直接上例子：
public class SimpleClassTransformer implements ClassFileTransformer {
@Override
public byte[] transform(ClassLoader loader, String className, Class<?> classBeingRedefined, ProtectionDomain protectionDomain, byte[] classfileBuffer) throws IllegalClassFormatException {
try {
if(!className.contains("kobelee")){//我只需要我定義的包路徑下統(tǒng)計(jì)，當(dāng)然這個(gè)也判斷也可以刪了
return null;
}
CtClass ctClass = ClassPool.getDefault().makeClass(new ByteArrayInputStream(classfileBuffer));
CtMethod[] declaredMethods = ctClass.getDeclaredMethods();
for (CtBehavior method : declaredMethods) {
CtClass[] parameterTypes = method.getParameterTypes();
StringBuilder sb = new StringBuilder("{");
for (int i = 0; i< parameterTypes.length; i++) {
sb.append("StringBuilder code = new StringBuilder();");
sb.append("code.append(\""+method.getLongName()+" before.\");");
sb.append("code.append(\""+parameterTypes[i].getName()+"\");");
sb.append("code.append(\":\");");
sb.append("code.append($args["+i+"]);");
sb.append("System.out.println(code.toString());");
}
sb.append("}");
method.insertBefore(sb.toString());
method.insertAfter("System.out.println(\""+method.getLongName()+" end\");");
}
byte[] returnByte = ctClass.toBytecode();
return returnByte;
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} catch (CannotCompileException e) {
e.printStackTrace();
} catch (NotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
return classfileBuffer;
}
}
可以看到代碼中有CtClass, CtMethod等類。這些表示的是CompileTimeXXX 也就是編譯時(shí)候的類相關(guān)信息。我們通過CtClass ctClass = ClassPool.getDefault().makeClass(new ByteArrayInputStream(classfileBuffer));創(chuàng)建了一個(gè)ctClass對(duì)象，然后就可以對(duì)其注入我們需要的代碼了。上面代碼的例子只是輸出了調(diào)用的方法名和方法參數(shù)，至于具體執(zhí)行時(shí)間，采用類似的方法也就不難實(shí)現(xiàn)了。
注意在打包agent.jar的時(shí)候，不要忘了將javassist.jar也一起打包進(jìn)去
public class HelloWorld {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, SQLException {
Test1 one = new Test1();
one.test();
System.out.println("Hello World");
}
}
class Test1{
public void test(){
testInside(12345);
System.out.println("the test method executed");
}
private void testInside(int param){
System.out.println("the testInside method executed,param:"+param);
}
}
java -javaagent:JavaAgentDemo-1.0-SNAPSHOT.jar HelloWorld執(zhí)行控制臺(tái)輸出:
Java Agent Demo
方法:cn.kobelee.test.HelloWorld.main(java.lang.String[])執(zhí)行前
方法:cn.kobelee.test.Test1.test()執(zhí)行前
方法:cn.kobelee.test.Test1.testInside(int)執(zhí)行前
the testInside method executed,param:12345
方法:cn.kobelee.test.Test1.testInside(int)執(zhí)行后
the test method executed
方法:cn.kobelee.test.Test1.test()執(zhí)行后
Hello World
方法:cn.kobelee.test.HelloWorld.main(java.lang.String[])執(zhí)行后
可以看到，我們的testInside方法也在調(diào)用前執(zhí)行了我們添加的代碼。
總結(jié)
通過使用java agent，代理我們的應(yīng)用。同時(shí)對(duì)instrument的不同實(shí)現(xiàn)，達(dá)到我們可以在業(yè)務(wù)代碼執(zhí)行前后插入任何我們想要的邏輯；但是我們并沒有修改任何一行業(yè)務(wù)代碼。目前業(yè)界主要用來做分布式系統(tǒng)的鏈路跟蹤日志輸出。將業(yè)務(wù)日志在java agent中按照指定格式輸出，同時(shí)輸出分布式環(huán)境下的調(diào)用唯一標(biāo)識(shí)，然后再將日志放入流處理引擎中進(jìn)行鏈路生成。比如這篇博客講的阿里鷹眼監(jiān)控：阿里巴巴鷹眼技術(shù)解密。其中的第一步日志輸出就需要用到本文講的方法。
