更新時(shí)間：2024-06-07 07:16:38作者：佚名
0 簡(jiǎn)介
使用java.lang.進(jìn)行動(dòng)態(tài)操作是Java SE 5的新特性，它將Java函數(shù)從本地代碼中解放出來，讓Java代碼能夠自己解決問題。有了它，開發(fā)人員可以構(gòu)建獨(dú)立于應(yīng)用程序的代理，來監(jiān)控和協(xié)助運(yùn)行在JVM上的程序，甚至可以替換和修改某些類的定義。有了該功能，開發(fā)人員可以實(shí)現(xiàn)更加靈活的運(yùn)行時(shí)虛擬機(jī)監(jiān)控和Java類操作。該功能實(shí)際上提供了一種虛擬機(jī)級(jí)別支持的AOP實(shí)現(xiàn)方法，開發(fā)人員可以在不升級(jí)或更改JDK的情況下實(shí)現(xiàn)某些AOP功能。
在Java SE 6中，包被賦予了更強(qiáng)大的功能：后啟動(dòng)、本地代碼、動(dòng)態(tài)變化等等，這些改變意味著Java擁有了更強(qiáng)的動(dòng)態(tài)控制和解釋能力，使得Java語言變得更加靈活多變。
在Java SE6中，最大的改變使得運(yùn)行時(shí)成為可能。在Java SE 5中，需要在運(yùn)行前使用命令行參數(shù)或者系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置代理類。在實(shí)際運(yùn)行中，在虛擬機(jī)初始化的時(shí)候（大多數(shù)Java類庫(kù)加載之前），就會(huì)啟動(dòng)代理類的設(shè)置，并在虛擬機(jī)中設(shè)置一個(gè)回調(diào)函數(shù)來檢測(cè)具體類的加載情況并完成實(shí)際的工作。但在很多實(shí)際情況下，我們沒有辦法在虛擬機(jī)啟動(dòng)的時(shí)候就為其設(shè)置代理，這其實(shí)限制了應(yīng)用。Java SE 6的新特性改變了這種情況，通過Java Tool API中的方法，我們可以很方便地在運(yùn)行過程中動(dòng)態(tài)地設(shè)置加載代理類，達(dá)到目的。
此外，接口訪問也是Java SE 6的一個(gè)全新特性，它使得以前不可能實(shí)現(xiàn)的功能——接口訪問可以在Java SE 6中通過一個(gè)或者一系列的添加來完成。
最后，Java SE 6 中添加了動(dòng)態(tài)添加類路徑的功能。所有這些新特性使得包的功能更加強(qiáng)大，從而使 Java 語言本身更加強(qiáng)大。
1 基本功能及使用方法
JVMTI（Java Tool）是Java虛擬機(jī)為JVM相關(guān)工具提供的一套原生編程接口。JVMTI在Java SE 5中被引入，整合并取代了之前使用的Java（JVMPI）和Java Debug（JVMDI）。在Java SE 6中instrument是什么意思，JVMPI和JVMDI已經(jīng)消失。JVMTI提供了一套“代理”程序機(jī)制，可以支持第三方工具程序以代理的方式連接并訪問JVM，并利用JVMTI提供的豐富編程接口完成很多JVM相關(guān)的功能。
其實(shí)java.lang.包的實(shí)現(xiàn)就是基于這種機(jī)制的：在實(shí)現(xiàn)中有一個(gè)JVMTI代理，通過調(diào)用JVMTI中Java類相關(guān)的函數(shù)來完成Java類的動(dòng)態(tài)操作。除了上述函數(shù)之外，JVMTI還在虛擬機(jī)內(nèi)存管理、線程控制、方法和變量操作等方面提供了大量有價(jià)值的函數(shù)。
1.1 VM 預(yù)啟動(dòng)設(shè)置
最大的作用就是可以動(dòng)態(tài)的改變和操作類定義，在Java SE 5以及后續(xù)版本中，開發(fā)者可以在普通的Java程序（有main函數(shù)的Java類）運(yùn)行時(shí)，通過--參數(shù)指定具體的jar文件（包含代理）來啟動(dòng)代理程序。
功能比較強(qiáng)大，可以批量轉(zhuǎn)換很多類別。
1.2 VM啟動(dòng)后動(dòng)態(tài)
在Java SE 5中，開發(fā)者只能發(fā)揮自己的想象力，所能做的事情僅限于在main函數(shù)執(zhí)行之前，這種方式有一定的局限性。
Java SE 6 在Java SE 5的基礎(chǔ)上對(duì)此情況進(jìn)行了改進(jìn)，開發(fā)者可以在main函數(shù)開始執(zhí)行后，啟動(dòng)自己的程序。
在 Java SE 6 中，有一種名為“手拉手運(yùn)行”的方法，可以在主函數(shù)開始運(yùn)行后運(yùn)行。就像函數(shù)一樣，開發(fā)人員可以編寫一個(gè)包含“”函數(shù)的 Java 類：
類似地，[1] 的優(yōu)先級(jí)高于 [2]，將首先執(zhí)行。與函數(shù)一樣，開發(fā)人員可以對(duì)類進(jìn)行各種操作。和 Inst 的用法相同。
與“-Class”類似，開發(fā)人員必須在文件中設(shè)置“Agent-Class”來指定包含該功能的類。
但不同的是，它需要在main函數(shù)開始運(yùn)行之后才啟動(dòng)，這樣的時(shí)機(jī)該如何確定，又該如何實(shí)現(xiàn)這樣的功能呢？
在 Java SE 6 的文檔中，開發(fā)者可能無法在與 java.lang. 包相關(guān)的文檔部分看到清晰的介紹，更不用說具體的應(yīng)用示例了。然而，在 Java SE 6 的眾多新特性中，卻有一個(gè)不顯眼的地方透露了用法。這就是 Java SE 6 中提供的 API。
該API并非標(biāo)準(zhǔn)的Java API，而是Sun提供的用于將代理工具程序“附加”到目標(biāo)JVM的擴(kuò)展API，通過它，開發(fā)人員可以方便地監(jiān)控JVM并運(yùn)行附加的代理程序。
1.3 本地方法
在JDK 1.5版本中，沒有辦法處理Java本機(jī)方法（）留學(xué)之路，而在Java標(biāo)準(zhǔn)JVMTI下也沒有辦法改變它，這使替換本機(jī)方法變得非常困難。一個(gè)更直接簡(jiǎn)單的想法是在啟動(dòng)時(shí)替換本機(jī)代碼所在的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)——但這本質(zhì)上是靜態(tài)替換，而不是動(dòng)態(tài)替換。而且，這可能需要編譯大量的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)——比如我們有三個(gè)本機(jī)函數(shù)，假設(shè)每一個(gè)都需要替換，而不同的應(yīng)用程序可能需要不同的組合。如果我們將三個(gè)函數(shù)都編譯在同一個(gè)動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)中，則將需要多達(dá)8個(gè)不同的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)才能滿足需求。當(dāng)然instrument是什么意思，我們也可以獨(dú)立編譯它們，這也需要6個(gè)動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)——無論如何，這種繁瑣的方法是不可接受的。
在Java SE 6中，為了解決一些問題，提出了一種新的代碼解析方式作為原有解析方式的補(bǔ)充。也就是說，在新版本的java.lang.包中，我們多了一種代碼方法——。
假設(shè)我們有一個(gè)名為 的函數(shù)，在執(zhí)行過程中，需要將其指向另外一個(gè)函數(shù)（需要注意的是，在目前的標(biāo)準(zhǔn) JVMTI 下，除了函數(shù)名不同，其他都需要保持一致）。例如我們的 Java 代碼為：
是不是很有趣呢？所以如果我們要做類似的工作，一個(gè)好的建議是先用Java寫一個(gè)接口，用javah工具生成一個(gè)c文件，看看它實(shí)際解析的函數(shù)名是什么，這樣就可以避免一些不必要的麻煩。
另一個(gè)事實(shí)是，與我們想象的不一樣，對(duì)于兩個(gè)或更多個(gè)，虛擬機(jī)不會(huì)進(jìn)行更多解析；它不會(huì)嘗試刪除一個(gè)，然后組裝函數(shù)接口。它會(huì)且只進(jìn)行兩次解析。
總之，新的方式改變了Java中代碼不能動(dòng)態(tài)改變的弊端。目前使用JNI編寫代碼也是Java應(yīng)用中很重要的一個(gè)部分，所以它的動(dòng)態(tài)性就意味著整個(gè)Java都可以動(dòng)態(tài)改變——現(xiàn)在我們的代碼可以使用plus來動(dòng)態(tài)改變函數(shù)指針了。如上所說，如果找不到，虛擬機(jī)就會(huì)嘗試做標(biāo)準(zhǔn)分析，這就給我們提供了一種動(dòng)態(tài)替換代碼的方法。我們可以把很多不同的函數(shù)編譯成一個(gè)動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)，通過封裝的功能，讓函數(shù)像Java函數(shù)一樣動(dòng)態(tài)地改變和替換。當(dāng)然現(xiàn)在還是有一些限制的，比如不同的會(huì)各有各的，也就是各自負(fù)責(zé)他替換的所有類，而不是某個(gè)具體的類——所以這個(gè)粒度可能不夠精確。
1.4 / 動(dòng)態(tài)添加
我們知道，通過設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)或者虛擬機(jī)啟動(dòng)參數(shù)，我們可以設(shè)置虛擬機(jī)運(yùn)行時(shí)啟動(dòng)時(shí)的一個(gè)類加載路徑（-）和類加載路徑（-cp），當(dāng)然運(yùn)行后我們無法替換它。但是，有時(shí)候我們需要加載一些jar包進(jìn)去，就不能應(yīng)用上面兩種方法了；或者需要在虛擬機(jī)啟動(dòng)后再加載一些jar包進(jìn)去。在Java SE 6中，我們可以這樣做。
要實(shí)現(xiàn)這幾點(diǎn)其實(shí)很簡(jiǎn)單，首先我們還是需要確認(rèn)虛擬機(jī)已經(jīng)支持這個(gè)功能，然后添加所需的/，我們可以在 our 中使用 / 來完成這個(gè)任務(wù)。
同時(shí)我們可以注意到，在代理中添加Boot-Class-Path，其實(shí)可以在動(dòng)態(tài)加載代理的同時(shí)，添加自己的引導(dǎo)類路徑。當(dāng)然，在Java代碼中可以更動(dòng)態(tài)、更方便、更智能地完成——我們可以很方便地添加判斷和選擇組件。
這里我們還需要注意幾點(diǎn)：
首先，我們添加的jar文件中不應(yīng)該包含任何與系統(tǒng)相關(guān)的同名類，否則，一切都將變得不可預(yù)測(cè)——這不是一個(gè)工程師想要的結(jié)果，對(duì)吧？
其次我們要注意虛擬機(jī)的工作方式，它會(huì)把解析的結(jié)果記錄下來，比如我們?cè)?jīng)要求讀取某個(gè)類，但是失敗了，它就會(huì)記住這件事，即使我們后面動(dòng)態(tài)添加了一個(gè)包含這個(gè)類的jar，它還是會(huì)認(rèn)為我們無法解析這個(gè)類，會(huì)報(bào)上次一樣的錯(cuò)誤。
再次，我們知道Java語言中有一個(gè)系統(tǒng)參數(shù)“java.class.path”，這個(gè)參數(shù)記錄了我們當(dāng)前的，但是雖然我們用這兩個(gè)函數(shù)來實(shí)際改變實(shí)際的，但是對(duì)這個(gè)本身不會(huì)產(chǎn)生任何影響。
在 包中我們可以發(fā)現(xiàn)一個(gè)很有意思的東西，Sun 的設(shè)計(jì)者告訴我們這個(gè)函數(shù)其實(shí)依賴于一個(gè)方法——這是一個(gè)非 函數(shù)，所以我們不建議直接使用它（使用反射等）。其實(shí)包中的兩個(gè)函數(shù)已經(jīng)可以很好的解決我們的問題了。
1.5 META-INF/.MF 列表
以下是代理 jar 文件的列表：
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