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）；
- 無代碼侵入（比如：Skywalking、Pinpoint等）；
怎么做到無代碼侵入？
JVMTI（JAVA Virtual machine Tool Interface）是一套由 Java 虛擬機提供的，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”程序機制，可以支持第三方工具程序以代理的方式連接和訪問 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。事實上，java.lang.instrument 包的實現(xiàn)，也就是基于這種機制的：在 Instrumentation 的實現(xiàn)當中，存在一個 JVMTI 的代理程序，通過調(diào)用 JVMTI 當中 Java 類相關(guān)的函數(shù)來完成 Java 類的動態(tài)操作。除開 Instrumentation 功能外，JVMTI 還在虛擬機內(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值的函數(shù)。
使用 JVMTI 我們能做兩件事：
- 在虛擬機啟動時，即在main方法之前可以做一些事情（通過 Java agent）；
- 在虛擬機啟動之后，即在main方法之后可以做一些事情（通過 Attach API）；
Java agent的作用（探針）
javaagent是一個命令，用來監(jiān)測和協(xié)助運行在 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，開發(fā)者就可以實現(xiàn)更為靈活的運行時虛擬機監(jiān)控和 Java 類操作了，這樣的特性實際上提供了一種虛擬機級別支持的 AOP 實現(xiàn)方式，使得開發(fā)者無需對 JDK 做任何升級和改動，就可以實現(xiàn)某些 AOP 的功能了。
Java agent的使用
通過 java.lang.instrument.Instrumentation 來實現(xiàn)。
1.編寫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)先級比 [2] 高，將會被優(yōu)先執(zhí)行（[1] 和 [2] 同時存在時，[2] 被忽略）。
在這個 premain 函數(shù)中，開發(fā)者可以進行對類的各種操作。
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，這個參數(shù)是一個字符串而不是一個字符串數(shù)組，如果程序參數(shù)有多個，程序?qū)⒆孕薪馕鲞@個字符串。
Inst 是一個 java.lang.instrument.Instrumentation 的實例，由 JVM 自動傳入。java.lang.instrument.Instrumentation 是 instrument 包中定義的一個接口，也是這個包的核心部分，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 Java 類打包成一個 jar 文件，并在其中的 manifest 屬性當中加入” Premain-Class”來指定步驟 1 當中編寫的那個帶有 premain 的 Java 類。（可能還需要指定其他屬性以開啟更多功能），如下：
META_INF/MANIFEST.MF文件內(nèi)容：
Manifest-Version: 1.0 Premain-Class: Premain
3.運行
用如下方式運行帶有 Instrumentation 的 Java 程序：
java -javaagent:jar 文件的位置 [= 傳入 premain 的參數(shù) ]
虛擬機啟動后的動態(tài)instrument
通過 java.lang.instrument.Instrumentation 和Attach API來實現(xiàn)，Attach API在com.sun.tools.attach包里。
1.編寫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)先級比 [2] 高，將會被優(yōu)先執(zhí)行。
2.打包
在.MF文件中增加Agent-Class屬性
Agent-Class: AgentMain
3.運行
代碼截圖
Java應用的監(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/
