熟悉Spring的小伙伴们应该都对aop比较了解，面向切面编程允许我们在目标方法的前后织入想要执行的逻辑，而今天要给大家介绍的Java Agent技术，在思想上与aop比较类似，翻译过来可以被称为Java代理 、Java探针 技术。
Java Agent出现在JDK1.5版本以后，它允许程序员利用agent技术构建一个独立于应用程序的代理程序，用途也非常广泛，可以协助监测、运行、甚至替换其他JVM上的程序，先从下面这张图直观的看一下它都被应用在哪些场景：
看到这里你是不是也很好奇，究竟是什么神仙技术，能够应用在这么多场景下，那今天我们就来挖掘一下，看看神奇的Java Agent是如何工作在底层，默默支撑了这么多优秀的应用。
回到文章开头的类比，我们还是用和aop比较的方式，来先对Java Agent有一个大致的了解：
- 作用级别：aop运行于应用程序内的方法级别，而agent能够作用于虚拟机级别
- 组成部分：aop的实现需要目标方法和逻辑增强部分的方法，而Java Agent要生效需要两个工程，一个是agent代理，另一个是需要被代理的主程序
- 执行场合：aop可以运行在切面的前后或环绕等场合，而Java Agent的执行只有两种方式，jdk1.5提供的
preMain模式在主程序运行前执行，jdk1.6提供的agentMain在主程序运行后执行
下面我们就分别看一下在两种模式下，如何动手实现一个agent代理程序。
Premain模式
Premain模式允许在主程序执行前执行一个agent代理，实现起来非常简单，下面我们分别实现两个组成部分。
agent
先写一个简单的功能，在主程序执行前打印一句话，并打印传递给代理的参数：
public class MyPreMainAgent { public static void premain(String agentArgs, Instrumentation inst) { System.out.println("premain start"); System.out.println("args:"+agentArgs); } }
在写完了agent的逻辑后，需要把它打包成jar文件，这里我们直接使用maven插件打包的方式，在打包前进行一些配置。
<build> <plugins> <plugin> <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId> <artifactId>maven-jar-plugin</artifactId> <version>3.1.0</version> <configuration> <archive> <manifest> <addClasspath>true</addClasspath> </manifest> <manifestEntries> <Premain-Class>com.cn.agent.MyPreMainAgent</Premain-Class> <Can-Redefine-Classes>true</Can-Redefine-Classes> <Can-Retransform-Classes>true</Can-Retransform-Classes> <Can-Set-Native-Method-Prefix>true</Can-Set-Native-Method-Prefix> </manifestEntries> </archive> </configuration> </plugin> </plugins> </build>
配置的打包参数中，通过manifestEntries的方式添加属性到MANIFEST.MF文件中，解释一下里面的几个参数：
Premain-Class：包含premain方法的类，需要配置为类的全路径Can-Redefine-Classes：为true时表示能够重新定义 classCan-Retransform-Classes：为true时表示能够重新转换 class，实现字节码替换Can-Set-Native-Method-Prefix：为true时表示能够设置native方法的前缀
其中Premain-Class为必须配置，其余几项是非必须选项，默认情况下都为false，通常也建议加入，这几个功能我们会在后面具体介绍。在配置完成后，使用mvn命令打包：
mvn clean package
打包完成后生成myAgent-1.0.jar文件，我们可以解压jar文件，看一下生成的MANIFEST.MF文件：
可以看到，添加的属性已经被加入到了文件中。到这里，agent代理部分就完成了，因为代理不能够直接运行，需要附着于其他程序，所以下面新建一个工程来实现主程序。
主程序
在主程序的工程中，只需要一个能够执行的main方法的入口就可以了。
public class AgentTest { public static void main(String[] args) { System.out.println("main project start"); } }
在主程序完成后，要考虑的就是应该如何将主程序与agent工程连接起来。这里可以通过-javaagent参数来指定运行的代理，命令格式如下：
java -javaagent:myAgent.jar -jar AgentTest.jar
并且，可以指定的代理的数量是没有限制的，会根据指定的顺序先后依次执行各个代理，如果要同时运行两个代理，就可以按照下面的命令执行：
java -javaagent:myAgent1.jar -javaagent:myAgent2.jar -jar AgentTest.jar
以我们在idea中执行程序为例，在VM options中加入添加启动参数：
-javaagent:F:\Workspace\MyAgent\target\myAgent-1.0.jar=Hydra -javaagent:F:\Workspace\MyAgent\target\myAgent-1.0.jar=Trunks
执行main方法，查看输出结果：
根据执行结果的打印语句可以看出，在执行主程序前，依次执行了两次我们的agent代理。可以通过下面的图来表示执行代理与主程序的执行顺序。
缺陷
在提供便利的同时，premain模式也有一些缺陷，例如如果agent在运行过程中出现异常，那么也会导致主程序的启动失败。我们对上面例子中agent的代码进行一下改造，手动抛出一个异常。
public static void premain(String agentArgs, Instrumentation inst) { System.out.println("premain start"); System.out.println("args:"+agentArgs); throw new RuntimeException("error"); }
再次运行主程序：
可以看到，在agent抛出异常后主程序也没有启动。针对premain模式的一些缺陷，在jdk1.6之后引入了agentmain模式。
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Agentmain模式
agentmain模式可以说是premain的升级版本，它允许代理的目标主程序的jvm先行启动，再通过attach机制连接两个jvm，下面我们分3个部分实现。
agent
agent部分和上面一样，实现简单的打印功能：
public class MyAgentMain { public static void agentmain(String agentArgs, Instrumentation instrumentation) { System.out.println("agent main start"); System.out.println("args:"+agentArgs); } }
修改maven插件配置，指定Agent-Class：
<plugin> <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId> <artifactId>maven-jar-plugin</artifactId> <version>3.1.0</version> <configuration> <archive> <manifest> <addClasspath>true</addClasspath> </manifest> <manifestEntries> <Agent-Class>com.cn.agent.MyAgentMain</Agent-Class> <Can-Redefine-Classes>true</Can-Redefine-Classes> <Can-Retransform-Classes>true</Can-Retransform-Classes> </manifestEntries> </archive> </configuration> </plugin>
主程序
这里我们直接启动主程序等待代理被载入，在主程序中使用了System.in进行阻塞，防止主进程提前结束。
public class AgentmainTest { public static void main(String[] args) throws IOException { System.in.read(); } }
attach机制
和premain模式不同，我们不能再通过添加启动参数的方式来连接agent和主程序了，这里需要借助com.sun.tools.attach包下的VirtualMachine工具类，需要注意该类不是jvm标准规范，是由Sun公司自己实现的，使用前需要引入依赖：
<dependency> <groupId>com.sun</groupId> <artifactId>tools</artifactId> <version>1.8</version> <scope>system</scope> <systemPath>${JAVA_HOME}\lib\tools.jar</systemPath> </dependency>
VirtualMachine代表了一个要被附着 的java虚拟机，也就是程序中需要监控的目标虚拟机，外部进程可以使用VirtualMachine的实例将agent加载到目标虚拟机中。先看一下它的静态方法attach：
public static VirtualMachine attach(String var0);
通过attach方法可以获取一个jvm的对象实例，这里传入的参数是目标虚拟机运行时的进程号pid。也就是说，我们在使用attach前，需要先获取刚才启动的主程序的pid，使用jps命令查看线程pid：
11140 16372 RemoteMavenServer36 16392 AgentmainTest 20204 Jps 2460 Launcher
获取到主程序AgentmainTest运行时pid是16392，将它应用于虚拟机的连接。
public class AttachTest { public static void main(String[] args) { try { VirtualMachine vm= VirtualMachine.attach("16392"); vm.loadAgent("F:\\Workspace\\MyAgent\\target\\myAgent-1.0.jar","param"); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }
在获取到VirtualMachine实例后，就可以通过loadAgent方法可以实现注入agent代理类的操作，方法的第一个参数是代理的本地路径，第二个参数是传给代理的参数。执行AttachTest，再回到主程序AgentmainTest的控制台，可以看到执行了了agent中的代码：
这样，一个简单的agentMain模式代理就实现完成了，可以通过下面这张图再梳理一下三个模块之间的关系。
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