greys在线诊断工具的主要实现

greys是一个使用java management tool进程注入javaagent实现在线系统的诊断一个工具。原github为(https://github.com/oldmanpushcart/greys-anatomy),其主要的功能在于系统不停机的情况下。可以查看系统中的线程信息,cpu使用情况,jmx信息,以及某个方法在运行时的调用栈,调用参数等。

一个典型的场景就是线上某个功能出bug,但是系统中并没有记录参数信息,这时候即可通过这个功能注入agent,临时地打印出这个调用方法的参数,以方便定位相应的问题。如无此工具,则只能改代码,然后重新上线。在这种情况下,可能出错的场景就不能再复现。(当然也有其它工具(如log monitor)作到在线系统参数记录开关的目的,这里不作描述)

本文主要描述greys是如何工作的,包括如何注入到在线系统,然后脚本client与注入后server端的交互,以及如何实现一个简单的参数拦截记录功能。从整个实现机制层面描述其工作原理。

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使用javassist编写一个简单的agentClassTransformer

前段时间找到一个很好的工具Greys-anatomy, 相应的参考地址为参考地址:https://github.com/oldmanpushcart/greys-anatomy. 为此,专门研究了一下基工作原理.并简单研究了一下基于Instrumentation进行运行时代码调整的一些实现手法. 本文, 简单介绍一下如何使用javassist来简单对一个代码作编织, 实现简单的一些监控指标手段.

附: 另外,前几年淘宝也简单作了一个通过启动时agent达到运行方法监控的目的, 称之为TProfiler,对研究一些实现手法很有用.

一个主要的ClassFileTransformer定义如下:

    byte[]
    transform(  ClassLoader         loader,
                String              className,
                Class<?>            classBeingRedefined,
                ProtectionDomain    protectionDomain,
                byte[]              classfileBuffer)
        throws IllegalClassFormatException;

传递到当前实现的主要有用的信息即为className, classfileBuffer两个数据. className即为当前正准备加载的类, 而classfileBuffer即传递给当前处理的字节码, 需要做的即是将这个字节码进行处理,然后返回一个已经处理过的字节码,即完成instrument操作.

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使用spring boot和embedded tomcat开发时出现404找不到jsp问题的处理

初使用spring boot时,出现程序中配置了相应的指向地址,但前端界面始终报找不到jsp界面的404错误.但相同的程序在另一位同事时却正常工作.因此,有必要从源码角度分析一下,spring boot如何和embedded tomcat进行相应的整合.

本文开发时使用的为idea,相应的jsp放置在标准的src/main/webapp目录下,并且spring mvc也配置了 spring.mvc.view.prefix各项网上都能找到的配置信息.

首先是先将一个最简单的jsp文件放置在src/main/webapp,然后启动程序,直接访问此jsp(不通过mvc跳转), 仍然返回404.这就表示实际上这个src/main/webapp并没有被spring boot中tomcat所识别. 一般认为这个目录就是一个放置资源信息的地址目录,那么这里404表示在启动过程中,这个目录并没有被正常找到.

因为spring boot并没有一个显示配置项来配置此位置(从hello的demo来看),因此此地址的查找为一个简单的逻辑过程.从tomcat的角度来看,这属于一个documentRoot,即项目文件根目录,从尝试从整个源码中搜索有关于documentRoot,或者说对于tomcat一个上下文来讲为docBase的概念.最终找到的位置为 TomcatEmbeddedServletContainerFactory#prepareContext 方法.

简单的代码来看,主要的代码如下所示:

		File docBase = getValidDocumentRoot();
		docBase = (docBase != null ? docBase : createTempDir("tomcat-docbase"));
		context.setDocBase(docBase.getAbsolutePath());

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一种批量插入数据saveIgnore并返回主键的方法

在mysql中,提供了save ignore语法,用于在插入数据如果出现冲突时忽略信息的处理方式.在这种情况下,一般主键id是通过自动生成,ignore通过一些惟一索引进行控制.在程序中的期望即如果惟一索引不冲突就插入新的数据,如果冲突则不再插入. 但都希望能够在处理成功之后拿到这些数据的主键(不管是之前的还是新插入的),以便于后续进行处理.相应的简单业务逻辑如下所示.

        List<T> personList = xxxList;
        mysql.saveIgnore(personList);
        
        //进行后续逻辑,如转账
        personList.forEach(t-> {
            mysql.addMoney(t.getId(), 100);
        });

在标准的jdbc中,如果是save,或者是mysql的save values(value1) (value2) 这种语法,是能够通过 statement.getGeneratedKeys()返回自动生成的主键.但对于save ignore无效,mysql并不是返回由于冲突处理的之前的主键信息.

常规的作法就是在save ignore之后,再通过相应的惟一索引来进行查询. 类似如下的sql方式

select id from t where t.name in(name1,name2);

这种方式,对于如果惟一索引仅有一列是没有问题的.但如果是多列组成的,则生成如下的sql

select id from t where (t.name,t.code) in ((name1,code1),(name2,code2));

理论上,这种方式也没有问题,但是在mysql中,这种语法并不能命中相应的索引,会造成全局扫描(验证版本5.5,5.6)
修改in版本为如下sql

select id from t where (t.name = name1 and t.code = code1) or (t.name = name2 and t.code = code2);

这种方式可以命中索引,但是整个sql会变得很长,可以看出,相应的惟一索引列会出现多次.如果是5000个数据处理(批量处理肯定数据会很多才有意义),则整个sql会很长.

本文的方式是通过临时表,提前插入索引数据,再通过表关联来获取相应的数据.这样可以避免上面sql过长的问题,并且利用mysql内存表快速处理数据.整个原理可以理解为以下几个步骤

  1. 创建临时表,表数据仅为惟一索引要求列,并建立相应的惟一索引
  2. 插入待处理数据中指定属性到临时表当中
  3. 使用save ignore语法插入数据到实际表中
  4. 两表关联,使用临时表关联实际表,指定相应的惟一列进行关联条件,查询出主键信息
  5. 程序中将主键处理到相应的对象中

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结合javassist进行通用性代码扩展修改的思路

最近产品中有一种想法,即在保证源项目不动的基础之上,提供一种通用的扩展原产品逻辑的方法.对于这种情况,有很多方法可以做,比如直接上aspectj,或者是spring aop,也可以是单个javassist修改.但对于实施方扩展源码,还是从相应的几个问题入手.

1. 修改的实现手段是否有难度,比如aspectj的切面语法
2. 相应的应用技术是否对项目运行时有性能影响,比如aspectj中*号匹配模式
3. 过多的修改类是否容易进行管理和处理,比如过多的切面是否好处理

考虑到以上的思路,想做一种简单的修改方式,即将相应的场景固定下来.比如,修改参数信息的,修改结果,以及替换实现等几个固定场景.并且,这些场景都是针对单一的修改场景,并不是一种范围匹配方式的.因为根据实际经验,进行实施时,往往是修改特定的场景中的特定的数据信息. 至于常规的类似日志记录,信息拦截等,还是通过切面来统一实现的好.

以下以一种修改参数信息的场景进行举例:
相应的实际效果,如下:

//源类
public class T8 {
    public static void abc(int a, int b) {
        System.out.println("->" + a + "," + b);
    }
}

//修改类
public class T81 {
    @Param(clazz = "t2.T8", method = "abc", params = {"int", "int"}, order = 2)
    public Map<Integer, Object> xchg1(int a, int b) {
        System.out.println("xchg1->" + a + "," + b);
        return ImmutableMap.of(1, a + 2, 2, b + 3);
    }
}

以上的代码,基于以下的工作方式.

1 获取相应的原始调用参数信息
2 将相应的参数传递给相应的修改处理器
3 如果有多个处理器,即链式调用
4 处理完之后,将参数信息重新传递回原来的方法调用

整个工作方式,基于javassist.因为它提供一种代码式的插入方式,相比asm,在应用层面更加方便.相应的文档参考地址如: http://jboss-javassist.github.io/javassist/tutorial/tutorial.html
因为是,处理参数信息,即在整个方法调用前插入相应的修改代码,使用的即是相应的ctmethod.insertBefore(code) 处理.

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推荐我在github上的一个重构项目mvelx

近半年时间一直在对mvel项目中的代码尝试进行翻译,在翻译的过程当中,就有一个对人家的代码进行修改的冲动。但考虑到很多使用此框架的人,在碰到问题时都是对照的原来的代码。因此在翻译过程中,对原来的代码和注解不作任何调整,所有的操作都是作添加处理。待大部分的功能都进入尾声,相应的重构项目的日程也提上来。

恰好在项目中碰到一个需要对mvel功能作调整才能支持的例子,因此就此在github上新开一个项目,重构原来的mvel,并且在加上相应的功能代码之后,决定作为一个新的项目进行发布,并且所有的代码都保证开源方式。

想了解mvel是什么,可以先google一下,作为一个表达式引擎,它能够支持大部分的表达式工作场景。但对于想要了解这一种引擎的开发人员来说,没有一个有效的注释和相应的开发思路,是很难了解到底是什么东西。并且如果只是想使用,不深入其中,是不会明白一个表达式引擎是如何工作的。

相应的git项目地址:https://github.com/flym/mvelx
目的:用于提供mvel的中文注释版,并且删除在实际开发中不再使用的代码,提供一个简单的脚本执行引擎

希望得到支持