Java千百问_08JDK详解（014）_如何编写JVMTI agent程序

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1、如何编写JVMTI agent程序

了解JPDA看这里：JPDA是什么
了解JVMTI看这里：JVMTI是什么
我们需要使用C++编写agent程序，JVM在不同时机回调下面的接口函数：

JNIEXPORT jint JNICALL Agent_OnLoad(JavaVM *jvm, char *options, void *reserved)JNIEXPORT jint JNICALL Agent_OnAttach(JavaVM *jvm, char *options, void *reserved);JNIEXPORT void JNICALL Agent_OnUnload(JavaVM *jvm)

其中第一个是jvm启动时调用，第二个是jvm运行时发出attach时调用，第三个是jvm卸载时调用。

其中*jvm参数传入JavaVM指针，可以用来操作JVM；*options参数是命令行传入的参数；*reserved是一个预留参数。

给出运行加载模式实现的一个简单功能：打印jvm内所有已经装载成功的class。具体如下：

/**  JVMTI agent**  Created on: 2016-07-02*      Author: sunjie*/#include <jvmti.h>#include <string>#include <cstring>#include <iostream>#include <list>#include <map>#include <set>#include <stdlib.h>#include <jni_md.h>JNIEXPORT jint JNICALL Agent_OnAttach(JavaVM *jvm, char *options,                void *reserved) {        jvmtiEnv *jvmti;        jint result = jvm->GetEnv((void **) &jvmti, JVMTI_VERSION_1_1);        if (result != JNI_OK) {                printf("ERROR: Unable to access JVMTI!\n");        }        jvmtiError err = (jvmtiError) 0;        jclass *classes;        jint count;        err = jvmti->GetLoadedClasses(&count, &classes);//获取class        if (err) {                printf("ERROR: JVMTI GetLoadedClasses failed!\n");        }        for (int i = 0; i < count; i++) {                char *sig;                jvmti->GetClassSignature(classes[i], &sig, NULL);//获取并打印class签名                printf("cls sig=%s\n", sig);        }        return err;}JNIEXPORT void JNICALL Agent_OnUnload(JavaVM *vm) {        // nothing to do}

我们将它命名为agent.cpp，下一步就是将它编译为动态链接库，不同操作系统的命令并不相同，这里以mac系统为例，具体如下：

g++ -I${JAVA_HOME}/include/ -I${JAVA_HOME}/include/darwin Agent.cpp -fPIC -shared -o libagent.so

由于是mac系统，所以引入了${JAVA_HOME}/include/darwin，linux和windows对应的应该是/include/linux、\include\win32。
执行后，我们会看到生成了了libagent.so文件。

2、如何测试agent程序

我们已经有了agent，下面我们测试一下。测试需要有一个目标JVM，所以我们简单模拟一个，具体如下：

public class TestMain {    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {        System.out.println("JVMTI agent Test start");        int i = 0;        while (true) {            Thread.sleep(1000);            i++;        }    }}

死循环的目的在于不能让它结束，方便我们使用JVMTI agent进行操作。运行后结果如下：

JVMTI agent Test start

这时我们需要通过AttachAPI为运行中的JVM加载我们的agent，我们首先获取到目标JVM的pid（通过进程监控获取），然后指定agent动态资源库的路径，具体如下：

了解更多 AttachAPI看这里：[AttachAPI是什么][4]

public class TestAgent {    public static void main(String[] args) throws AttachNotSupportedException, IOException, AgentLoadException,            AgentInitializationException {        String pid = "831"; // java进程pid        String agentPath = "/Users/sunjie/Desktop/libagent.so"; // agent.so的路径        String options = null;// 传入agent的参数        VirtualMachine virtualMachine = com.sun.tools.attach.VirtualMachine.attach(pid);        virtualMachine.loadAgentPath(agentPath, options);        virtualMachine.detach();    }}

这里我们需要引入${JAVA_HOME}/lib/tools.jar包，引入com.sun.tools.attach包。运行后，在目标JVM的Console中出现如下结果：

JVMTI agent Test start
cls sig=Ljava/lang/ClassLoader$NativeLibrary;
cls sig=Ljava/util/concurrent/ConcurrentMap;
cls sig=Ljava/lang/Error;
cls sig=[Ljava/lang/Error;
cls sig=Ljava/util/Set;
cls sig=Ljava/util/WeakHashMap;
cls sig=Ljava/lang/ref/Reference;
cls sig=[Ljava/lang/ref/Reference;
cls sig=Ljava/lang/StackOverflowError;
cls sig=Ljava/io/Serializable;
….

成功打印出了所有已经装载成功的class。

顺便提一句，如果采用启动加载模式，则需要在运行TestMain时加上如下参数：

java -agentlib:Agent=opt1 TestMain

注意，这里传入了*options参数：opt1，不过，我们的agent并没有使用他。

了解更多JVMTI的功能看这里：[JVMTI提供哪些功能][5]