Instrumentation 是 java 5 提供的新特性。使用 Instrumentation，開發者可以構建一個代理，用來監測運行在 JVM 上的程序。監測一般是通過在執行某個類文件之前，對該類文件的字節碼進行適當修改進行的。下文將通過一個具體的例子，來展示 java.lang.instrument 包的工作原理，并且實現了一個測量函數運行時間的代理。

簡介

    不使用instrumentation 來測量函數運行時間的傳統方法是：在函數調用之前記錄當前系統時間，在函數調用完成之后再次記錄當前系統時間（為了簡化描述，本文不考慮虛擬機進程映射到本地操作系統進程時造成的計時誤差，詳見Use the JVM PRofiler Interface for accurate timing）。最后將兩次數據的差值作為本次函數運行時間返回。這種方法的弱點在于：

• 用于性能測量的語句直接夾雜在邏輯代碼中
• 用于性能測量的邏輯是重復的，沒有做到代碼重用。

使用 instrumentation 提供的功能，結合 Apache 開源項目 BCEL，本文將實現一個用于測量函數運行時間的代理。通過代理技術，用于性能測量的語句與業務邏輯完全分離，同時該代理可以用于測量任意類的任意方法的運行時間，大大提高了代碼的重用性。

Greeting 代理

在實現函數運行時間測量代理之前，我們先通過實現一個簡單的 Greeting 代理，介紹一下 Java 5 中 instrumentation 的原理。每個代理的實現類必須實現 ClassFileTransformer 接口。這個接口提供了一個

public byte[] transform(    ClassLoader loader,     String className,     Class cBR,     java.security.ProtectionDomain pD,     byte[] classfileBuffer) throws IllegalClassFormatException            

static void premain(String agentArgs, Instrumentation inst)

圖1 代理工作原理

可以看到，多個代理可以同時執行。這多個代理的 premain 方法將按照代理指定的順序被依次調用。

下面的代碼片斷，演示了 Greeting 代理的 transform 方法。在該方法中我們對 agent 的行為進行了簡單的定制——輸出需要該代理監測的類名。

列表1 輸出 Hello, someClass

    public byte[] transform(ClassLoader loader,              String className,              Class cBR, java.security.ProtectionDomain pD,              byte[] classfileBuffer)     throws IllegalClassFormatException  {    System.out.println("Hello,/t", className);    return null;   }               

transform 函數的最后，返回 null 值，表示不需要進行類字節碼的轉化。定制完代理的行為之后，創建一個 greeting 代理的實例，將該實例傳遞給虛擬機。

列表2 將 Greeting 代理的實例傳遞給虛擬機

public static void premain(String options, Instrumentation ins) {    if (options != null) {System.out.printf("I've been called with options: /"%s/"/n", options);    }    else       System.out.println("  I've been called with no options.");    ins.addTransformer(new Greeting());              }

options 參數是通過命令行傳遞進來的，類似于調用 main 函數時傳遞的參數。被傳遞進來的命令行參數是一個完整的字符串，不同于 main 方法，該字符串的解析完全由代理自己負責。列表 3 展示了如何使用命令行調用代理：