需求

通常情况下，如果我们没有系统内部的调用情况，比如我们这里重点聚焦的Service层的接口性能指标 ，比如 调用次数、Avg执行时间、Min执行时间、Max执行时间、成功次数、失败次数、慢执行次数等等，以及根据监控结果触发某些告警等等 ，上述指标都是没有办法很灵活的采集到的

采集方案

我们先来讨论下实现上述需求的方案

1. 硬编码
2. AOP
3. JavaAgent 字节码插桩

那如何做到更灵活的实现代码零侵入的实现Service层的接口监控呢？

OK ,直奔主题 。方案必然是第三种，使用字节码插桩实现Service的零侵入监控

采集目标

我们需要对哪些对象插桩呢？

@Service注解 标注的类吗？ 这里犯了一个致命的错误，如果想要做这种底层的基础组件，不要对用户的使用场景做设定 ，方案要更具有通用性

我们更倾向于让用户自主配置监控的 include 与 exclude .

我们不知道统计哪个类，也不知道统计哪个方法 ，一切都是基于用户自主的配置

模型设计

核心： 使用JavaAgent获取到用户配置的数据， 匹配（排除）后 使用javassist来修改字节码，进行插桩 ，插入我们的监控逻辑。

那我们都需要监控哪些指标呢？

开始时间、用时、异常消息、异常类型、服务类名、方法名 ，当然了都是可以扩展的比如我们可以增加主机IP、应用名称、标识追踪ID等等

简单起见，我们先不引入过多的字段。

Code

我们先聚焦到Javassit修改字节码，不要和JavaAgent掺和在一起，先实现第一步

public class ArtisanServiceCollect extends AbstractCollect  {
    private String targetPackage;


    public ArtisanServiceCollect(String target_package) {
        this.targetPackage = target_package;
    }

    public void transform(Instrumentation instrumentation) {
        instrumentation.addTransformer(new ClassFileTransformer() {
            @Override
            public byte[] transform(ClassLoader loader, String className,
                                    Class<?> classBeingRedefined,
                                    ProtectionDomain protectionDomain,
                                    byte[] classfileBuffer) {
                if (className == null) {
                    return null;
                }
                if (!className.startsWith(targetPackage.replaceAll("\\.", "/"))) {
                    return null;
                }
                try {
                    return buildCtClass(loader, className.
                            replaceAll("/", ".")).toBytecode();
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                return null;
            }
        });

    }

    public CtClass buildCtClass(ClassLoader loader, String className) throws NotFoundException {
        ClassPool pool = new ClassPool();
        pool.insertClassPath(new LoaderClassPath(loader));

        CtClass ctClass = pool.get(className);
        CtMethod[] methods = ctClass.getDeclaredMethods();
        for (CtMethod m : methods) {
            if (!Modifier.isPublic(m.getModifiers())) {
                continue;
            }
            if (Modifier.isStatic(m.getModifiers())) {
                continue;
            }
            if (Modifier.isNative(m.getModifiers())) {
                continue;
            }
            try {
                buildMethod(ctClass, m);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return ctClass;

    }


    public void buildMethod(CtClass ctClass, CtMethod oldMethod) throws Exception {
        // copy 一个方法
        // 修改源方法名称 $agent
        // 原方法中 插入模板代码
        CtMethod newMethod = CtNewMethod.copy(oldMethod, ctClass, null);
        oldMethod.setName(oldMethod.getName() + "$agent");
        String beginSrc = String.
                format("Object stat=com.artisan.agent.collect.ServiceCollect.begin(\"%s\",\"%s\");", ctClass.getName(), oldMethod.getName());
        String errorSrc = "com.artisan.agent.collect.ServiceCollect.error(e,stat);";
        String endSrc = "com.artisan.agent.collect.ServiceCollect.end(stat);";
        String template = oldMethod.getReturnType().getName().equals("void") ? voidSource : source;
        newMethod.setBody(String.format(template, beginSrc, newMethod.getName(), errorSrc, endSrc));
        ctClass.addMethod(newMethod);
    }

    public static ServiceStatistics begin(String className, String methodName) {
        ServiceStatistics bean = new ServiceStatistics();
        bean.setBeginTime(System.currentTimeMillis());
        bean.setServiceName(className);
        bean.setMethodName(methodName);
        bean.setModelType("service");
        System.out.println(JSON.toJSONString(bean));
        return bean;
    }

    public static void error(Throwable e, Object obj) {
        ServiceStatistics bean = (ServiceStatistics) obj;
        bean.setErrorType(e.getClass().getSimpleName());
        bean.setErrorMsg(e.getMessage());
    }

    public static void end(Object obj) {
        ServiceStatistics bean = (ServiceStatistics) obj;
        bean.setUseTime(System.currentTimeMillis() - bean.getBeginTime());
        System.out.println(JSON.toJSONString(obj));
    }

    // Object obj= begin (className,methodName)
    // error(err,obj)
    // end(obj)

    final static String source = "{\n"
            + "%s"
            + "        Object result=null;\n"
            + "       try {\n"
            + "            result=($w)%s$agent($$);\n"
            + "        } catch (Throwable e) {\n"
            + "%s"
            + "            throw e;\n"
            + "        }finally{\n"
            + "%s"
            + "        }\n"
            + "        return ($r) result;\n"
            + "}\n";

    final static String voidSource = "{\n"
            + "%s"
            + "        try {\n"
            + "            %s$agent($$);\n"
            + "        } catch (Throwable e) {\n"
            + "%s"
            + "            throw e;\n"
            + "        }finally{\n"
            + "%s"
            + "        }\n"
            + "}\n";
}

写个单元测试测试一下javassit是否生效。

当然了仅仅有这个javassit是无法直接运行的，我们还要依靠javaagent来实现对类的拦截