BTrace

Posted 2020-11-23 doit8791

BTrace是比arthas更早的一款java动态追踪开源软件，github地址为：https://github.com/btraceio/btrace，官网的介绍是BTrace is a safe, dynamic tracing tool for the Java platform.，它是安全的动态追踪java应用的工具，即可以动态地向目标应用的字节码注入追踪代码。何为动态？我们都知道，即在java应用启动的时候会把class文件加载到JVM运行，此时class代码功能是确定、静态的（无法变更），要想修改，只能是修改代码，重新编译、部署、启动。

而在处理线上应用时，我们经常需要查看代码运行情况，参数值、返回值查看，或者添加自己需要调试的日志等，在开发阶段，添加日志，重新启动没有问题，但在生产环境就不适用了（生产环境一般不轻易关停服务，而且即使可以重启，可能发生问题的现场就破坏了，无法重现问题），那么是否有方法在java应用运行期间，不重启程序的情况，动态加入自己想要监测（追踪）的内容？Btrace就是这样一个动态追踪神器，可以在不用重启的情况下监控应用运行情况，可以获取程序运行时的数据信息，如方法参数、返回值、全局变量和堆栈信息等。

BTrace是基于java的动态追踪技术来实现的。java程序的开发流程是写java代码，把它编译为class文件，然后在JVM中加载class运行。若此时想要在不停止应用的情况下对class进行修改来添加追踪内容，如在某个方法(method)中添加输出信息，主要是两件事情：

• (1)修改已经加载到JVM中的class，添加自定义输出
• (2)替换运行在JVM`中的class

第一步，修改，由于JVM运行的都是class文件，是不是可以直接修改字节码class文件就行了（当然，字节码文件的可读性远远没有Java代码高），但是已经有相应的框架可以做这件事，就是ASM，利用这框架，可以直接编辑字节码的框架，它也提供接口可以让我们方便地操作字节码文件，进行注入修改类的方法，动态创造一个新的类等等。Spring就是使用这种技术来实现动态代理的。

第二步，替换，如果对它进行替换，则需要用到java提供的java.lang.instrument.Instrumentation，它有两个接口redefineClasses和retransformClasses，redefineClasses是自己提供字节码文件替换掉已存在的class文件，retransformClasses是在已存在的字节码文件上修改后再替换。不过需要注意的是instrument的使用有限制的（不能添加、修改、删除已经有字段和方法，不能改变方法签名，改变继承属性等）。

来源： https://my.oschina.net/mianshenglee/blog/3100027