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

在《一文帶你了解Java Agent》中，讓大家了解了Java Agent的來(lái)龍去脈，當(dāng)通過(guò)attach方式去動(dòng)態(tài)加載一個(gè)Java Agent時(shí)，Agent中的類會(huì)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(wú)用的類，怎么實(shí)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(gè)類的類加載器對(duì)象沒(méi)有GC Root關(guān)聯(lián)，那么可以通過(guò)FGC的方式回收這些類。不過(guò)，如果通過(guò)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(guò)自定義的類加載器去實(shí)現(xiàn)Agent類的加載動(dòng)作，因?yàn)樽远x的類加載器對(duì)象，我們可以自己控制。

下面是自定義類加載器的實(shí)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(guò)AgentClassLoader加載的類，就可以和業(yè)務(wù)的類完全隔離開(kāi)，在需要回收這些類的時(shí)候，只要把AgentClassLoader對(duì)象和GC root的關(guān)聯(lián)完全掐斷就行。

不過(guò)用了AgentClassLoader之后，還是遇到了一些坑，比如在Agent中使用Cat的時(shí)候，因?yàn)镃at是單例模式，都是通過(guò) Cat.logEvent這種方式使用，所以在第一次使用Cat的時(shí)候，Cat內(nèi)部會(huì)進(jìn)行初始化，比如系統(tǒng)信息上報(bào)邏輯。因?yàn)闃I(yè)務(wù)邏輯在使用Cat的時(shí)候，已經(jīng)初始化過(guò)了一次，在Agent內(nèi)部使用時(shí)，因?yàn)槭峭ㄟ^(guò)AgentClassLoader加載的，又是一個(gè)全新的Cat，相當(dāng)于那些上報(bào)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(gè)Cat對(duì)象呢？

后來(lái)想到了一個(gè)解決方案，通過(guò)一個(gè)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(guò)agentLoader去加載CatAdapter類，在init方法中，通過(guò)當(dāng)前線程的classLoader去加載真正的Cat類，這時(shí)拿到的Cat的class對(duì)象和業(yè)務(wù)的Cat class對(duì)象是同一個(gè)，從而避免了上述問(wèn)題，在Agent內(nèi)部就可以通過(guò)CatAdapter實(shí)現(xiàn)Cat方法的代理調(diào)用，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的埋點(diǎn)。

卸載時(shí)的一些坑

為了驗(yàn)證執(zhí)行FGC時(shí)，是否可以把無(wú)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(lè)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(méi)有回收，把堆對(duì)象dump下來(lái)，通過(guò)mat工具進(jìn)行分析，找了一個(gè)Agent的類，發(fā)現(xiàn)其對(duì)象正被agentLoader對(duì)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?yàn)樵贏gent初始化的時(shí)候，創(chuàng)建了幾個(gè)線程池處理一些內(nèi)部邏輯，所以要卸載Agent的時(shí)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(lái)，繼續(xù)分析，發(fā)現(xiàn)agentLoader還被一個(gè) Finalizer對(duì)象給勾著！這是為啥，為什么有Finalizer對(duì)象勾著它？按照我的理解，只有重寫了finalize方法的類才會(huì)有Finalizer對(duì)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(guò)兩次GC才會(huì)被回收，執(zhí)行了兩次 jmap-histo:live pid，Agent的類果然沒(méi)了！！！那個(gè)開(kāi)心。 6、后面又一次不經(jīng)意的發(fā)現(xiàn)又無(wú)法回收了，又只能dump下來(lái)，繼續(xù)分析，這次agentLoader對(duì)象被業(yè)務(wù)線程的threadLocal對(duì)象給拽著了，死都不放手。

這一次真的查了好久，因?yàn)椴缓脧?fù)現(xiàn)，前前后后驗(yàn)證了多次，最終發(fā)現(xiàn)在使用了Agent的Mock功能之后，就會(huì)出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題，Mock功能會(huì)根據(jù)業(yè)務(wù)配置的String字符串，通過(guò)jackson框架反序列化成一個(gè)對(duì)象并返回。

jackson在序列化的時(shí)候，需要開(kāi)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(gè)內(nèi)存空間封裝成一個(gè)SoftReference保存在ThreadLocal中。

?

這樣每個(gè)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(gè)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(gè)問(wèn)題，又可以快樂(lè)的回收了。

后面還有更多的坑等著去填，越填越開(kāi)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?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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