阿里开源动态非侵入 AOP 解决方案 JVM-Sandbox | 软件推介

Posted 2021-04-29 OSC开源社区

JVM-Sandbox，JVM 沙箱容器，一种基于 JVM 的非侵入式运行期 AOP 解决方案。

JVM-SANDBOX 的核心功能

实时无侵入 AOP 框架

在常见的 AOP 框架实现方案中，有静态编织和动态编织两种。

1、静态编织

静态编织发生在字节码生成时根据一定框架的规则提前将 AOP 字节码插入到目标类和方法中，实现 AOP；

2、动态编织

动态编织则允许在 JVM 运行过程中完成指定方法的 AOP 字节码增强。常见的动态编织方案大多采用重命名原有方法，再新建一个同签名的方法来做代理的工作模式来完成 AOP 的功能(常见的实现方案如 CgLib)，但这种方式存在一些应用边界：

• 侵入性
  对被代理的目标类需要进行侵入式改造。比如：在 Spring 中必须是托管于 Spring 容器中的 Bean

• 固化性
  目标代理方法在启动之后即固化，无法重新对一个已有方法进行 AOP 增强

热部署特性

还有一些实现 AOP 的方式是通过类似热部署的方式完成，但现有的热部署实现方案也存在一些应用边界：

1. 性能折损巨大

2. 对 JVM 存在侵入性

3. 必须启动时显式开启

基于此通过 JDK 6 所提供的 Instrumentation-API 实现了利用 HotSwap 技术在不重启 JVM 的情况下实现对任意方法的 AOP 增强。而且性能开销还在可以接受的范围之内。

动态可插拔容器

为了实现沙箱模块的动态热插拔，容器客户端和沙箱动态可插拔容器采用 HTTP 协议进行通讯，底层用 Jetty8 作为 HTTP 服务器。

JVM 沙箱都有哪些可能的应用场景

• 线上故障定位

• 线上系统流控

• 线上故障模拟

• 方法请求录制和结果回放

• 动态日志打印

• 安全信息监测和脱敏

JVM—Sandbox 的核心事件模型

BEFORE、RETURN 和 THROWS 三个环节事件的正常流转和干预流转

隔离和通讯

隔离

• 沙箱通过自定义的SandboxClassLoader破坏了双亲委派的约定，实现了和观察应用的类隔离。所以不用担心加载沙箱会引起应用的类污染、冲突。

• 沙箱各模块之间类通过ModuleClassLoader实现了各自的独立，达到模块之间、模块和沙箱之间、模块和应用之间互不干扰。

通讯

• 通过向 Bootstrap ClassLoader 中注入 Spy 类，完成观察应用与 JVM-Sandbox 的通讯

• JVM-Sandbox 会将事件分发给各个 Module，完成 JVM-Sandbox 与 Module 之间的通讯

模块动态管理

• 事件监控表，完成模块的管理

• trasform 方法形变原生字节码

除此之外，JVM 沙箱还能帮助你做很多很多……

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