Java的插装（Instrumentation）是指通过字节码操作对Java类加载过程进行监控和动态修改的技术。简单来说，插装可以在Java应用运行时对已经编译好的字节码进行修改，以实现某些额外的功能，而不需要修改原始源代码。这种技术经常用于性能监控、代码覆盖率分析、日志记录、安全检查等场景。
下面介绍一下一些出名的使用了插装技术概念
应用
性能监控和分析：
Arthas：Arthas是一个强大的Java诊断工具，非常适合在线上问题排查中使用。
日志
Apache SkyWalking 和 Zipkin：这些是分布式追踪系统，通过插装技术在方法调用前后插入代码，以收集分布式系统中的调用链信息。
JRebel：通过插装技术实现类和资源的热部署，允许开发者在运行时修改代码并立即查看效果，而不需要重新启动应用。
这些工具和库利用插装技术，极大地扩展了Java应用的能力和灵活性，使得开发者能够在不修改源代码的情况下实现各种高级功能。
区别
动态代理：主要用于方法级别的拦截和增强，特别适合接口代理。它更容易实现和使用，限制较少，但其功能相对简单。
插装技术：可以对整个类的字节码进行复杂的修改，适用于需要低层次控制和广泛应用场景（如性能监控、代码覆盖率、安全性等）。插装技术更为复杂，但也更为强大。
使用
Java提供了一个名为java.lang.instrument的包，它包含了Java插装的API。要使用插装功能，通常需要创建一个Java代理（agent），它能够在JVM启动时或运行时被加载。Java代理主要分为两类：
启动代理（Startup Agent）：在JVM启动时通过命令行参数指定，通过
-javaagent:your_agent_jar_path来启动。这种类型的代理可以在类加载前修改字节码。运行时代理（Runtime Agent）：可以在JVM运行时动态附加到进程上。这种类型的代理主要通过
Attach API实现。
具体案例
1. 编写Java代理类
首先编写一个Java代理类（Agent），它包含一个premain方法，用于在JVM启动时进行字节码插装。
import java.lang.instrument.Instrumentation;import java.lang.instrument.ClassFileTransformer;import java.security.ProtectionDomain;import org.objectweb.asm.*;public class PerformanceMonitorAgent {public static void premain(String agentArgs, Instrumentation inst) {inst.addTransformer(new ClassFileTransformer() {public byte[] transform(ClassLoader loader, String className, Class<?> classBeingRedefined,ProtectionDomain protectionDomain, byte[] classfileBuffer) {if (className.equals("mypackage/MyService")) {return modifyClass(classfileBuffer);}return classfileBuffer;}});}private static byte[] modifyClass(byte[] classfileBuffer) {ClassReader classReader = new ClassReader(classfileBuffer);ClassWriter classWriter = new ClassWriter(classReader, ClassWriter.COMPUTE_FRAMES);classReader.accept(new ClassVisitor(Opcodes.ASM9, classWriter) {public MethodVisitor visitMethod(int access, String name, String descriptor, String signature, String[] exceptions) {MethodVisitor methodVisitor = super.visitMethod(access, name, descriptor, signature, exceptions);return new MethodVisitor(Opcodes.ASM9, methodVisitor) {public void visitCode() {methodVisitor.visitFieldInsn(Opcodes.GETSTATIC, "java/lang/System", "currentTimeMillis", "()J");methodVisitor.visitVarInsn(Opcodes.LSTORE, 1);super.visitCode();}public void visitInsn(int opcode) {if (opcode >= Opcodes.IRETURN && opcode <= Opcodes.RETURN) {methodVisitor.visitFieldInsn(Opcodes.GETSTATIC, "java/lang/System", "currentTimeMillis", "()J");methodVisitor.visitVarInsn(Opcodes.LSTORE, 3);methodVisitor.visitVarInsn(Opcodes.LLOAD, 3);methodVisitor.visitVarInsn(Opcodes.LLOAD, 1);methodVisitor.visitInsn(Opcodes.LSUB);methodVisitor.visitVarInsn(Opcodes.LSTORE, 5);methodVisitor.visitFieldInsn(Opcodes.GETSTATIC, "java/lang/System", "out", "Ljava/io/PrintStream;");methodVisitor.visitVarInsn(Opcodes.LLOAD, 5);methodVisitor.visitMethodInsn(Opcodes.INVOKEVIRTUAL, "java/io/PrintStream", "println", "(J)V", false);}super.visitInsn(opcode);}};}}, 0);return classWriter.toByteArray();}}
2. 目标类
这是一个示例目标类，会被我们的代理进行字节码修改。
package mypackage;public class MyService {public void myMethod() {System.out.println("Executing myMethod...");try {Thread.sleep(100); // Simulating some work} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}
3. 创建代理JAR包
接下来，我们需要创建一个包含代理类的JAR包，并在MANIFEST.MF文件中指定代理类。
MANIFEST.MF:
Manifest-Version: 1.0Premain-Class: PerformanceMonitorAgent
生成JAR文件：
jar cvfm agent.jar MANIFEST.MF PerformanceMonitorAgent.class4. 使用代理执行程序
最后，我们在运行时指定使用这个代理JAR包。
java -javaagent:agent.jar -cp your-classpath mypackage.MyService
