工具开发，字节码技术

简介

几个对比： https://segmentfault.com/a/1190000009956534
ASM(Automated Storage Management)
javassist
动态代理
cglib(Code Generatator Library)
BCEL(Byte Code Engineering Library)
instrument
jdt-AST
类加载，探针，ASM，动态代理，instrument，agent

JavaAgent 是一种可以动态修改java字节码的技术，其实现原理
内定的方法名是premain
premain: 启动时，配置javaagent参数来启动
main
agentmain: attach方式，在运行过程中动态地设置加载代理类

public static void premian(String agentOps,Instrumentation inst){
//在JVM启动时，初始化函数loadClassAndCallPremain方法执行Premain-Class类置顶的premain方法
        inst -> 传入代理实例，操作字节码文件 类加载
} 
public static void premian(String agentOps){
} 

public static void agetmain(){
//JVM启动后，通过VirtualMachine附着 一个Instrument，如vm.loadAgent(jar)，会调用sun.instrument.instrumentationImpl实现类的loadClassAndCallAgentmain方法执行Agentmain-Class指定类的agentmain方法

}

## Instrument premain、agentmain方法中两个参数agentArgs、inst代表什么，
1. agentArgs：代理程序命令行中输入参数，同“-javaagnet”一起传入，与main函数不同的是，这个参数是一个字符串而不是一个字符串数组
2. inst: java.lang.instrumentation实例，由JVM自动传入，集中了几乎所有功能方法，如：类操作，classpath操作等

javaAgent与Java字节码注入技术的Java探针工具

javaAgent实现原理

• JVMTI
  JVMTI，是JVM暴露出来给用户扩展使用的接口集合，JVMTI是基于事件驱动JVM级别的AOP java1.6
  JVMTI可以支持第三方工具程序以代理的方式连接和访问JVM，并利用JVMTI提供的丰富编程接口，完成JVM相关功能

• JVMTIAgent
  JVMTIAgent是一个动态库，利用JVMTI暴露出来的接口实现用户自行的逻辑(idea的调试也是通过这个实现的)
  JVMTIAgent主要有三个方法：

1. Agent_OnLoad方法，agent在启动时加载，就执行这个方法
2. Agent_OnAttach方法，agent不是在启动时候加载的，我们先attach到目标线程上，然后对于的目标进程load命令来加载agent
3. Agent_OnUnload方法，agent卸载时调用

• java.lang.instrument

java.lang.instrument中需要关注的是ClassFileTransformer和Instrumentation接口。

public interface ClassFileTransform{
 byte[] transform(ClassLoader loader,
           String className,
           Class<?> classBeingRedefined,
           ProtectionDomain protectionDomain,
           byte[] classfileBuffer)
           throws IllegalClassFormatException 
}
//如果transform方法返回null, 表示我们不对类进行处理直接返回。否则，会用我们返回的byte[]来代替原来的类。
//也不会生成新的类，也不需要原类的接口

Instrumentation接口。ClassFileTransformer必须添加进Instrumentation才能生效。
Instrumentation inst;
ClassFileTransformer classFileTransformer;
inst.addTransformer(classFileTransformer);


META-INF/MANIFEST.MF参数清单

• instrument agent

instrument agent实现了Agent_OnLoad方法和Agent_OnAttach方法

• JVM attach机制
  jvm attach机制上JVM提供了一种jvm进程间通信的功能，能让一个进程传命令给另一个进程

  1. 比如进行线程dump(程序运行期间，dump指令运行的底层原理，守护进程监听？-jstack -pid等参数传给dump的线程来执行)

• ClassTransform
  加载类文件的时候发出ClassFileLoad事件，交给Instrument agent来调用 java agent里注册的ClassFileTransformer实现字节码的修改

• Class Redefine

参考链接：https://www.cnblog.com/jackion5/p/10680343/html
最直接改造java类的方法莫过于直接改写class文件

字节码增强技术框架
ASM是一个字节码操作框架: Automated Storage Management，需要对class字节码熟悉
javaassist对字节码修改
byte buddy

ASM

https://www.jianshu.com/p/b5dc9c316f27

ASM是一个字节码操作框架
它能被用来动态生成类，或者增强既有类的功能
ASM可以直接产生二进制class文件，也可以在类被载入Java虚拟机之前动态改变类的行为
与 BCEL 和 SERL不同， ASM提供了更为现代的模型
类转换的负载小
生成的代码可以直接覆盖原来的类，或者是原始类的子类
案例：lambda表达式，cglib动态代理类
没有反射带来的性能开销

Core(各种Visitor)：提供了ClassReader 和 ClassWriter
tree:
analysis:提供了一个静态字节码分析框架，除了树包之外，还可以使用它来实现真正复杂的类转化，这些转换需要知道每条指令的堆栈映射的状态

ASM字节码操纵的两种方式：
- CoreApi 访问者模式(Visitor):基于事件驱动
- TreeAPI 树节点模式：基于面向对象

AOP实现：
AdviceAdapter是MethodVisitor的子类，使用AdviceAdapter可以更方便的修改方法的字节码
Opcodes: JVM操作码
LocalVariablesSorter:对方法的参数&本地局部变量进行重新编号
GeneratorAdapter：封装了原始字节码操作，例如调用方法时的所有visitMethod封装为各种InvokeXXX
- OnMethodEnter
- OnMethodExit

ASM辅助工具
ASM Bytecode Viewer

Java Instrument

在整个虚拟上挂一个钩子程序，每次装入一个新类的时候，都必须执行一遍这段程序，即使这个类不要改变
更适用于监控和控制虚拟机的行为
但是agentmain，可以动态改变已载入的文件，在程序运行期间做些操作
Attach APi 后台监听进程开启attach listener(如果未开启，由另外一个线程监听操作)

动态代理 Proxy类

接口 -> 实现类 -> 前后之类增加一些额外的操作
静态代理和动态代理的区别：
  1. 代理类和实现类实现了相同的接口，方法增加，代理类的方法也需要相应增加
  2. 动态代理运用反射机制动态创建而成-> 不用为每一个方法创建代理实现类
  3. 都需要传入被代理对象



Proxy类,只面向接口，方法
反射
java.lang.reflect.InvocationHandler接口
java.lang.reflect.Proxy
interface InvocationHadler(){

    invoke(...){
}
}
反射引入性能代价
面向接口编程
只能改写method

public class dongtaidaili implement InvocationHandler{

targer = 被代理对象 
 
//只能代理接口，因为newProxyInstance方法只接受接口方法作为参数，最后调用newInstance
Proxy.newProxyInstance(target.getClass().getClassLoader(),target.getClass().getInterfaces(),this)
  invoke(Object proxy,Method method,Object[] args){ }
}

Cglib

参考链接：https://blog.csdn.net/mulinsen77/article/details/86565891
利用ASM开源包，对代理对象类的class文件加载进来，通过修改其字节码生成子类来处理
动态代理和cglib的区别：

1. 代理对象是目标对象的子类,主要是对指定的类生成一个子类，覆盖其中的方法
2. 拦截器必须实现MethodInterceptor接口
3. hibernate中的session.load采用的是cglib实现的
4. Spring如何选择用jdk还是cglib:
   当bean实现接口时，sprign就会用jdk的动态代理
   当bean没有实现接口时，Spring会使用cglib实现
   可以强制使用cglib
   https://www.cnblogs.com/clds/p/4985893.html

javasist

类依赖分析器

jdeps - java dependencies 、java8开始拥有

jdeps 命令显示java类文件的包级或类级依赖关系，输入可以是.class文件、目录、jar文件路径名

Android常见的依赖分析方案

获得模块与类的关系、类和类之间方法级

JDT - AST

https://blog.mythsman.com/post/5d2c11c767f841464434a3bf
https://segmentfault.com/a/1190000000609246
https://blog.csdn.net/lovelion/article/details/18953869 AST树描述比较好，完整抽象语法树
https://www.jianshu.com/p/68027eaf45ad AST NODE 描述
AST 节点结构 node类型
ASTNode
ASTVisitor

Messager主要是用来在编译期打log用的
JavacTrees提供了待处理的抽象语法树
TreeMaker封装了创建AST节点的一些方法
Names提供了创建标识符的方法