1-秒杀项目3.2-Java_Agent探针

构建 Java Agent 探针

执行方案

创建全新的 mini-apm-agent Maven项目，配置 pom.xml，保存并让Maven重新加载依赖。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <groupId>com.example</groupId>
    <artifactId>mini-apm-agent</artifactId>
    <version>1.0-SNAPSHOT</version>

    <properties>
        <maven.compiler.source>17</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>17</maven.compiler.target>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
    </properties>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>net.bytebuddy</groupId>
            <artifactId>byte-buddy</artifactId>
            <version>1.14.9</version> </dependency>
        <dependency>
            <groupId>net.bytebuddy</groupId>
            <artifactId>byte-buddy-agent</artifactId>
            <version>1.14.9</version>
        </dependency>
    </dependencies>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-jar-plugin</artifactId>
                <version>3.2.0</version>
                <configuration>
                    <archive>
                        <manifestEntries>
                            <Premain-Class>com.example.agent.AgentMain</Premain-Class>
                            <Can-Redefine-Classes>true</Can-Redefine-Classes>
                            <Can-Retransform-Classes>true</Can-Retransform-Classes>
                        </manifestEntries>
                    </archive>
                </configuration>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>

编写Agent的入口，创建AgentMain.java文件

package com.example.agent;

import net.bytebuddy.agent.builder.AgentBuilder;
import net.bytebuddy.implementation.MethodDelegation;
import net.bytebuddy.matcher.ElementMatchers;

import java.lang.instrument.Instrumentation;

public class AgentMain {

    /**
     * 这是 Java Agent 的入口方法
     * 它会在 seckill-app 的 main 方法【之前】被 JVM 调用
     *
     * @param agentArgs 代理参数，在 -javaagent:xxx=yyy 中传递
     * @param inst      JVM 提供的“插桩”工具
     */
    public static void premain(String agentArgs, Instrumentation inst) {
        System.out.println("========================================");
        System.out.println("  Mini-APM-Agent 正在启动... v1.0");
        System.out.println("========================================");

        new AgentBuilder.Default()
                .type(ElementMatchers.nameContains("OrderConsumerService"))
                .transform((builder, typeDescription, classLoader, module, protectionDomain) -> // 【核心改动】增加了第5个参数 'protectionDomain'
                        builder
                                .method(ElementMatchers.named("createOrderInDb"))
                                .intercept(MethodDelegation.to(MethodTimerInterceptor.class))
                )
                .installOn(inst);
    }
}

编写拦截器的逻辑，创建 MethodTimerInterceptor.java 文件

package com.example.agent;

import net.bytebuddy.implementation.bind.annotation.Origin;
import net.bytebuddy.implementation.bind.annotation.RuntimeType;
import net.bytebuddy.implementation.bind.annotation.SuperCall;

import java.lang.reflect.Method;
import java.util.concurrent.Callable;

public class MethodTimerInterceptor {

    @RuntimeType
    public static Object intercept(
            @Origin Method method, // 被拦截的原始方法
            @SuperCall Callable<?> callable // 用于调用原始方法的“回调”
    ) throws Exception {
        
        long start = System.nanoTime(); // 1. 在方法执行前，记录开始时间
        
        Object result;
        try {
            // 2. 调用原始的业务方法
            result = callable.call();
        } finally {
            // 3. 在方法执行后，计算并打印耗时
            long end = System.nanoTime();
            System.out.println(
                    "[Mini-APM] 方法 " + method.getName() + 
                    " 执行耗时: " + (end - start) / 1_000_000 + " 毫秒"
            );
        }
        return result;
    }
}

打包、挂载，配置 seckill-system 的启动项

在 mini-apm-agent 项目的 Maven 工具窗口中，运行 clean，然后运行 package，得到mini-apm-agent-1.0-SNAPSHOT.jar 文件。
在seckill-system 项目的应用启动配置中，在 VM options 输入框中，写入真实的Jar包的绝对路径。

结果

可以观测到，一开始的时候耗时400-500毫秒，后期变成了30-40毫秒。
分析：刚开始的 400-500ms 是冷启动的成本，而 30-40ms 才是这个方法热身后的真正性能。

学学八股

mini-apm-agent

核心作用：在不修改任何一行目标项目（seckill-system）的业务代码的前提下，为它动态地增加“监控方法执行耗时”的新功能。

高内聚、低耦合。
开闭原则（对扩展开放，对修改关闭）。

如何插入到待计时的方法中的？–> premain与字节码增强

时机： JVM 在启动时，通过 -javaagent 参数首先加载了mini-apm-agent.jar。
入口： JVM 执行了在 pom.xml 中指定的 Premain-Class（即 AgentMain）里的 premain 方法。
授权： premain 方法获得了 JVM 传给它的“万能钥匙”——Instrumentation 对象。
拦截：使用 Byte Buddy注册了一个“类转换器”。
篡改：当 JVM 准备加载 OrderConsumerService 类的字节码时，转换器会“拦住”它，并在内存中动态地修改 createOrderInDb 方法的字节码。它把原来的代码“包裹”了起来。

如何计时？–> MethodTimerInterceptor 与方法委托

createOrderInDb 方法的执行权被转交给了 MethodTimerInterceptor.intercept 方法。
@SuperCall Callable<?> callable：这是最关键的参数。Byte Buddy 将原始的、未被修改的 createOrderInDb 方法的逻辑，打包成了这个 callable 对象。

实现计时

// 1. 在调用原始方法前，记下“开始时间”
long start = System.nanoTime(); 
try {
    // 2. 通过 callable.call()，去执行原始的数据库操作
    Object result = callable.call(); 
  } finally {
    // 3. 无论成功还是失败，都记下“结束时间”
    long end = System.nanoTime();
    // 4. 打印时间差
    System.out.println("耗时: " + (end - start) / 1_000_000 + " 毫秒");
}

Byte Buddy

byte-buddy 核心库：提供了一套优雅的 API，能够“拦截”一个方法、“修改”它的行为、甚至创建全新的 Java 类，而这一切都发生在代码的“字节码”层面。

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