轉(zhuǎn)載自? ?Java Agent的隔離實現(xiàn)以及卸載時一些坑

在《一文帶你了解Java Agent》中，讓大家了解了Java Agent的來龍去脈，當(dāng)通過attach方式去動態(tài)加載一個Java Agent時，Agent中的類會被加載到業(yè)務(wù)的虛擬機(jī)中，在使用完Agent的之后，如果想卸載這些無用的類，怎么實現(xiàn)？

這里就涉及到如何回收Perm區(qū)、或者M(jìn)etaspace中已經(jīng)加載的類了，如果一個類的類加載器對象沒有GC Root關(guān)聯(lián)，那么可以通過FGC的方式回收這些類。不過，如果通過JVM內(nèi)部的類加載器比如AppClassLoader去加載這些類的話，可能永遠(yuǎn)也不能回收了，所以得通過自定義的類加載器去實現(xiàn)Agent類的加載動作，因為自定義的類加載器對象，我們可以自己控制。

下面是自定義類加載器的實現(xiàn)

public class AgentClassLoader extends URLClassLoader {public AgentClassLoader(URL[] urls) {super(urls, ClassLoader.getSystemClassLoader().getParent());}@Overrideprotected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve) throws ClassNotFoundException {final Class<?> loadedClass = findLoadedClass(name);if (loadedClass != null) {if (resolve) {resolveClass(loadedClass);}return loadedClass;}// 優(yōu)先從parent（SystemClassLoader）里加載系統(tǒng)類，避免拋出ClassNotFoundExceptionif (name != null && (name.startsWith("sun.") || name.startsWith("java."))) {return super.loadClass(name, resolve);}// 先從agent中加載try {Class<?> aClass = findClass(name);if (resolve) {resolveClass(aClass);}return aClass;} catch (Exception e) {// ignore}return super.loadClass(name, resolve);} }

這樣，通過AgentClassLoader加載的類，就可以和業(yè)務(wù)的類完全隔離開，在需要回收這些類的時候，只要把AgentClassLoader對象和GC root的關(guān)聯(lián)完全掐斷就行。

不過用了AgentClassLoader之后，還是遇到了一些坑，比如在Agent中使用Cat的時候，因為Cat是單例模式，都是通過 Cat.logEvent這種方式使用，所以在第一次使用Cat的時候，Cat內(nèi)部會進(jìn)行初始化，比如系統(tǒng)信息上報邏輯。因為業(yè)務(wù)邏輯在使用Cat的時候，已經(jīng)初始化過了一次，在Agent內(nèi)部使用時，因為是通過AgentClassLoader加載的，又是一個全新的Cat，相當(dāng)于那些上報邏輯又初始化了一次，這這種明顯是不行的，那如何在Agent中可以使用業(yè)務(wù)加載的那個Cat對象呢？

后來想到了一個解決方案，通過一個CatAdapt封裝了一下Cat

public class CatAdapter {private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(CatAdapter.class);private static Method logEvent;public static void init(ClassLoader classLoader) {try {Class catClazz = Class.forName("com.dianping.cat.Cat", true, classLoader);logEvent = catClazz.getMethod("logEvent", String.class, String.class);} catch (Exception e) {logger.error("cat adapter init failed", e);}}public static void logEvent(String type, String name) {if (logEvent != null) {try {logEvent.invoke(null, type, name);} catch (Exception e) {// ignore}}} }

在Agent初始化入口的agentmain方法中，獲取當(dāng)前線程的classLoader

ClassLoader currentClassLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader(); Class catAdapter = agentLoader.loadClass("com.**.**.CatAdapter"); Method catAdapterInit = catAdapter.getMethod("init", ClassLoader.class); catAdapterInit.invoke(null, currentClassLoader);

又通過agentLoader去加載CatAdapter類，在init方法中，通過當(dāng)前線程的classLoader去加載真正的Cat類，這時拿到的Cat的class對象和業(yè)務(wù)的Cat class對象是同一個，從而避免了上述問題，在Agent內(nèi)部就可以通過CatAdapter實現(xiàn)Cat方法的代理調(diào)用，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的埋點。

卸載時的一些坑

為了驗證執(zhí)行FGC時，是否可以把無用的類回收，遇到了下面這些坑。 1、很單純的以為把a(bǔ)gentLoader設(shè)置為null，我就可以快樂的回收了，執(zhí)行了 jmap-histo:live pid之后，驚喜的發(fā)現(xiàn)，Agent的類還在。 2、為了看下為什么沒有回收，把堆對象dump下來，通過mat工具進(jìn)行分析，找了一個Agent的類，發(fā)現(xiàn)其對象正被agentLoader對象拽著，順騰摸瓜，發(fā)現(xiàn)agentLoader被線程池的線程拽著，這下明白了，需要把這些線程池給shutdown掉 3、因為在Agent初始化的時候，創(chuàng)建了幾個線程池處理一些內(nèi)部邏輯，所以要卸載Agent的時候，這些線程池必須shutdown。 4、把線程池shutdown之后，繼續(xù)使用 jmap-histo:live pid，發(fā)現(xiàn)這些類特么還在，真是頑固啊。dump下來，繼續(xù)分析，發(fā)現(xiàn)agentLoader還被一個 Finalizer對象給勾著！這是為啥，為什么有Finalizer對象勾著它？按照我的理解，只有重寫了finalize方法的類才會有Finalizer對象，一瞬間，我懷疑是不是線程池的類重寫了finalize方法，一查還真是，在 ThreadPoolExecutor類中重寫了finalize方法。

5、重寫了finalize方法，這種情況理論上要經(jīng)過兩次GC才會被回收，執(zhí)行了兩次 jmap-histo:live pid，Agent的類果然沒了！！！那個開心。 6、后面又一次不經(jīng)意的發(fā)現(xiàn)又無法回收了，又只能dump下來，繼續(xù)分析，這次agentLoader對象被業(yè)務(wù)線程的threadLocal對象給拽著了，死都不放手。

這一次真的查了好久，因為不好復(fù)現(xiàn)，前前后后驗證了多次，最終發(fā)現(xiàn)在使用了Agent的Mock功能之后，就會出現(xiàn)這個問題，Mock功能會根據(jù)業(yè)務(wù)配置的String字符串，通過jackson框架反序列化成一個對象并返回。

jackson在序列化的時候，需要開辟一塊內(nèi)存空間，為了能夠重復(fù)利用這塊空間，jackson默認(rèn)把這個內(nèi)存空間封裝成一個SoftReference保存在ThreadLocal中。

?

這樣每個線程都有一塊內(nèi)存可以重復(fù)使用，這原本是好事，但是在我們這，變成了一只暗搓搓的手，死死抓著agentLoader不放，導(dǎo)致了所有類都不能回收。

JsonFactory f = new JsonFactory();f.disable(JsonFactory.Feature.USE_THREAD_LOCAL_FOR_BUFFER_RECYCLING);

最終取消這個特性，每次序列化都去創(chuàng)建一塊內(nèi)存，這樣就可以避免這個問題，又可以快樂的回收了。

后面還有更多的坑等著去填，越填越開心...

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Java Agent的隔离实现以及卸载时一些坑的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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