Question

我正在开展一个研究项目，其中包括Hotspot profiler的反馈。目前我正在开发一个JVMTI代理，该代理应具有以下功能：

监听任何已编译的加载事件。
提取并分析具有热点方法的完整类文件。
修改/重新定义类的字节码。

我在JVMTI中有很多API函数可以获取有关JIT编译方法的类文件的信息。但是，我想要java虚拟机规范中描述的方法的完整类文件。如果无法获得整个类文件，我至少需要一个以下格式的类文件：

typedef struct {
    unsigned int               magic;
    unsigned short             minor_version;
    unsigned short             major_version;
    unsigned short             constant_pool_count;
    unsigned char             *constant_pool;
    unsigned short             access_flags;
    unsigned short             this_class;
    unsigned short             super_class;
    unsigned short             interfaces_count;
    unsigned char             *interfaces;
    unsigned short             fields_count;
    unsigned char             *fields;
    unsigned short             methods_count;
    unsigned char             *methods;
    unsigned short             attributes_count;
    unsigned char             *attributes;

}ClassFile;

到目前为止，我有以下代码，部分用于此目的：

    void JNICALL compiled_method_load(jvmtiEnv *jvmti, jmethodID method, jint code_size, const void* code_addr, jint map_length, const jvmtiAddrLocationMap* map, const void* compile_info)
    {
    static ClassFile *clazz;
    jvmtiError err;
    jclass klass;
    jint constant_pool_count_pointer;
    jint constant_pool_byte_count_pointer;
    jint local_entry_count_ptr;
    jint minor, major;
    jint modifier_ptr;
    jvmtiLocalVariableEntry* table_ptr;

    unsigned char* constant_pool_bytes_ptr;

    char* name = NULL;
    char* signature = NULL;
    char* generic_ptr = NULL;
    unsigned char* bytecodes_ptr = NULL;

    err = (*jvmti)->RawMonitorEnter(jvmti,lock);
    check_jvmti_error(jvmti, err, "raw monitor enter");

        clazz->magic = 0xCAFEBABE;

        err = (*jvmti)->GetMethodDeclaringClass(jvmti,method, &klass);
        check_jvmti_error(jvmti, err, "Get Declaring Class");

        err = (*jvmti)->GetClassVersionNumbers(jvmti, klass, &minor, &major);
        check_jvmti_error(jvmti, err, "Get Class Version Number");

        clazz->minor_version = (u2_int)minor;
        clazz->major_version = (u2_int)major;

        err = (*jvmti)->GetConstantPool(jvmti, klass, &constant_pool_count_pointer,
                &constant_pool_byte_count_pointer, &constant_pool_bytes_ptr);
        check_jvmti_error(jvmti, err, "Get Constant Pool");

        clazz->constant_pool_count = constant_pool_count_pointer;
        clazz->constant_pool = constant_pool_bytes_ptr;

        err = (*jvmti)->GetClassModifiers(jvmti,klass, &modifier_ptr);
        check_jvmti_error(jvmti, err, "Get Access Flags");

        clazz->access_flags = (u2_int)modifier_ptr;


        err = (*jvmti)->GetBytecodes(jvmti,method, &code_size, &bytecodes_ptr);
        check_jvmti_error(jvmti, err, "Get Bytecodes");

        err = (*jvmti)->GetLocalVariableTable(jvmti,method, &local_entry_count_ptr, &table_ptr);
        check_jvmti_error(jvmti, err, "Get Local Variable table");



    if (constant_pool_bytes_ptr != NULL) {
        err = (*jvmti)->Deallocate(jvmti,(unsigned char*)constant_pool_bytes_ptr);
        check_jvmti_error(jvmti, err, "deallocate bytecodes pointer");
    }
    if (bytecodes_ptr != NULL) {
        err = (*jvmti)->Deallocate(jvmti,(unsigned char*)bytecodes_ptr);
        check_jvmti_error(jvmti, err, "deallocate bytecodes pointer");
    }
    if (name != NULL) {
        err = (*jvmti)->Deallocate(jvmti,(unsigned char*)name);
        check_jvmti_error(jvmti, err, "deallocate name");
    }
    if (signature != NULL) {
        err = (*jvmti)->Deallocate(jvmti,(unsigned char*)signature);
        check_jvmti_error(jvmti, err, "deallocate signature");
    }
    if (generic_ptr != NULL) {
        err = (*jvmti)->Deallocate(jvmti,(unsigned char*)generic_ptr);
        check_jvmti_error(jvmti, err, "deallocate generic_ptr");
    }

    err = (*jvmti)->RawMonitorExit(jvmti,lock);
}

我的问题是：

是否可以通过代理获取完整的类文件？
如果没有，我如何使用ClassFile或JVMTI API填充JNI结构？
实现目标的任何其他策略？

限制：

我必须在课程加载后很长一段时间内检查和操作字节码。所以使用像ASM和JAVASSIST这样的库的AFAIK java代理不会有任何帮助。

任何帮助都将受到高度赞赏。

Answer 1

所以我终于开始工作了。 Holger在评论中的想法是这个答案的主要来源。我不认为有人会需要这个，但只是回答它，这里就是。

简单地说，要获取整个类文件，JVMTI API中只有一种可能性，即ClassFileLoadHook事件。只要在JVM中加载新类或调用Retransformclasses或RedefineClasses函数时，就会触发此事件。所以我调用Retransformclasses函数作为一个虚拟调用只是为了调用ClassFileLoadHookEvent然后最终得到整个类。

在我的源代码中添加了以下功能，主要是添加功能和回调设置：

void JNICALL
Class_File_Load_Hook(jvmtiEnv *jvmti_env,
            JNIEnv* jni_env,
            jclass class_being_redefined,
            jobject loader,
            const char* name,
            jobject protection_domain,
            jint class_data_len,
            const unsigned char* class_data,
            jint* new_class_data_len,
            unsigned char** new_class_data)
{
    jvmtiError err;
    unsigned char* jvmti_space = NULL;
    char* args = "vop";

    javab_main(3, args, class_data, class_data_len);

    err = (*jvmti_env)->Allocate(jvmti_env, (jlong)global_pos, &jvmti_space);
    check_jvmti_error(jvmti_env, err, "Allocate new class Buffer.");

    (void)memcpy((void*)jvmti_space, (void*)new_class_ptr, (int)global_pos);

    *new_class_data_len = (jint)global_pos;
    *new_class_data = jvmti_space;
}

此处的class_data变量包含调用ClassFileLoadHook事件的完整类文件。我分析了这个类文件，并使用char*方法在新的javab_main数组中对其进行了检测，最后将新数组指向new_class_data变量。 new_class_ptr是一个全局变量，它包含已更改的类定义。

如何在运行时使用JVMTI获取类文件（采用规范格式）？

1 个答案: