Arthas之类操作

Arthas之类操作

1. classLoader

查询当前JVM中存在的classloader

classloader

 name                                       numberOfInstances  loadedCountTotal
 BootstrapClassLoader                       1                  2340
 com.taobao.arthas.agent.ArthasClassloader  1                  1345
 sun.misc.Launcher$AppClassLoader           1                  145
 sun.misc.Launcher$ExtClassLoader           1                  52
 sun.reflect.DelegatingClassLoader          17                 17
 com.system.framework.CoutomerClassLoader   2                  2

查询当前JVM中存在的classloader,注意我们自定义实现的 com.system.framework.CoutomerClassLoader

classloader -l

 name                                                loadedCount  hash      parent
 BootstrapClassLoader                                2340         null      null
 com.system.framework.CoutomerClassLoader@6a6824be   1            6a6824be  sun.misc.Launcher$AppClassLoader@7cd84586
 com.system.framework.CoutomerClassLoader@4aa8f0b4   1            4aa8f0b4  sun.misc.Launcher$AppClassLoader@7cd84586
 com.taobao.arthas.agent.ArthasClassloader@5cd3ae63  1345         5cd3ae63  sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@7e6cbb7a
 sun.misc.Launcher$AppClassLoader@7cd84586           145          7cd84586  sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@7e6cbb7a
 sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@7e6cbb7a           52           7e6cbb7a  null

查询当前JVM中classloder之间继承关系,注意我们自定义实现的 com.system.framework.CoutomerClassLoader

classloader -t

+-BootstrapClassLoader
+-sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@7e6cbb7a
  +-com.taobao.arthas.agent.ArthasClassloader@5cd3ae63
  +-sun.misc.Launcher$AppClassLoader@7cd84586
    +-com.system.framework.CoutomerClassLoader@6a6824be
    +-com.system.framework.CoutomerClassLoader@4aa8f0b4

查询指定的classLoader加载了哪些资源

classloader -c 7e6cbb7a
classloader --classLoaderClass sun.misc.Launcher$ExtClassLoade

file:/C:/Program%20Files/Java/jre1.8.0_221/lib/ext/access-bridge-64.jar
file:/C:/Program%20Files/Java/jre1.8.0_221/lib/ext/cldrdata.jar
...

查询具体资源路径

classloader -c 7cd84586 -r com/system/framework/FrameworkApplicationTests.class

file:/D:/projects/javaprj/framework/target/test-classes/com/system/framework/FrameworkApplicationTests.class

查询指定classloader已经加载的类

classloader -c 4aa8f0b4 -a

hash:1252585652, com.system.framework.CoutomerClassLoader@4aa8f0b4
 com.system.framework.EncryptClass

2. Class从哪里加载

通过命令sc查找，重点关注 code-source class-loade classLoaderHash

查找当前环境中加载类中包含EncryptClass的类,code-source为空，表示该class是运行时从代码加载，没有具体路径

sc -d *EncryptClass*

 class-info        com.system.framework.EncryptClass
 code-source
 name              com.system.framework.EncryptClass
 isInterface       false
 isAnnotation      false
 isEnum            false
 isAnonymousClass  false
 isArray           false
 isLocalClass      false
 isMemberClass     false
 isPrimitive       false
 isSynthetic       false
 simple-name       EncryptClass
 modifier          public
 annotation
 interfaces
 super-class       +-java.lang.Object
 class-loader      +-com.system.framework.CoutomerClassLoader@6a6824be
                     +-sun.misc.Launcher$AppClassLoader@7cd84586
                       +-sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@7e6cbb7a
 classLoaderHash   6a6824be

code-source 显示具体class加载来源，如果是从jar包中加载会显示具体jar路径

sc -d *CoutomerClassLoader*

class-info        com.system.framework.CoutomerClassLoader
 code-source       /D:/projects/javaprj/framework/target/test-classes/
 name              com.system.framework.CoutomerClassLoader
 isInterface       false
 isAnnotation      false
 isEnum            false
 isAnonymousClass  false
 isArray           false
 isLocalClass      false
 isMemberClass     false
 isPrimitive       false
 isSynthetic       false
 simple-name       CoutomerClassLoader
 modifier          public
 annotation
 interfaces
 super-class       +-java.lang.ClassLoader
                     +-java.lang.Object
 class-loader      +-sun.misc.Launcher$AppClassLoader@7cd84586
                     +-sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@7e6cbb7a
 classLoaderHash   7cd84586

3. 同名不同版本jar生效版本

根据jar存放位置，推算出对应的classloader,比如查找当前环境加载哪个版本的log4j

classloader -classLoaderClass sun.misc.Launcher$AppClassLoader | grep log4j

file:/D:/maven/org/springframework/boot/spring-boot-starter-log4j2/2.0.5.RELEASE/spring-boot-starter-log4j2-2.0.5.RELEASE.jar
file:/D:/maven/org/apache/logging/log4j/log4j-slf4j-impl/2.10.0/log4j-slf4j-impl-2.10.0.jar
file:/D:/maven/org/apache/logging/log4j/log4j-jul/2.10.0/log4j-jul-2.10.0.jar
file:/D:/maven/org/apache/logging/log4j/log4j-api/2.16.0/log4j-api-2.16.0.jar
file:/D:/maven/org/apache/logging/log4j/log4j-core/2.16.0/log4j-core-2.16.0.jar

从上可知道，当前环境使用的是log4j-api-2.10.0.jar

根据jar中包含的类名，使用sc命令查找

sc -d *LogManager

 class-info        org.apache.logging.log4j.LogManager
 code-source        /D:/maven/org/apache/logging/log4j/log4j-api/2.16.0/log4j-api-2.16.0.jar
 name              org.apache.logging.log4j.LogManager
 isInterface       false
 isAnnotation      false
 isEnum            false
 isAnonymousClass  false
 isArray           false
 isLocalClass      false
 isMemberClass     false
 isPrimitive       false
 isSynthetic       false
 simple-name       LogManager
 modifier          public
 annotation
 interfaces
 super-class       +-java.lang.Object
 class-loader      +-sun.misc.Launcher$AppClassLoader@7cd84586
                     +-sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@7e6cbb7a
 classLoaderHash   7cd84586

从 code-source 中可以知道当前加载的文件具体路径

针对日志框架可以通过logger命名查看codeSource来了解jar来源

logger

 name                      root
 class                     org.apache.logging.log4j.core.config.LoggerConfig
 classLoader               sun.misc.Launcher$AppClassLoader@7cd84586
 classLoaderHash           7cd84586
 level                     INFO
 config                    XmlConfiguration[location=D:\projects\javaprj\framework\target\classes\log4j2.xml]
 additivity                true
 codeSource                file:/D:/maven/org/apache/logging/log4j/log4j-core/2.16.0/log4j-core-2.16.0.jar
 appenders                 name            Console
                           class           org.apache.logging.log4j.core.appender.ConsoleAppender
                           classLoader     sun.misc.Launcher$AppClassLoader@7cd84586
                           classLoaderHash 7cd84586
                           target          SYSTEM_OUT

4. 反编译得到源码

从上边classloader列表可以知道，当前JVM中实例化了两个自定义的类加载器CoutomerClassLoader。他们分别加载类 com.system.framework.EncryptClass。当前这个class已经加密，在我们源代码环境是没有这个类源文件。我们自定义加载器，加载代码如下

@Override
public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException {
  byte[] classByte = Base64Utils.decodeFromString(ArtahsDemoClassLoader.encrypt);
  if ("com.system.framework.EncryptClass".equals(name)) {
    return defineClass(name, classByte, 0, classByte.length);
  }
  return super.loadClass(name);
}

控制台显示源代码

jad -c 3e2e18f2 --source-only com.system.framework.EncryptClass --lineNumber false

控制台不显示，直接输出文件

jad -c 3e2e18f2 --source-only com.system.framework.EncryptClass --lineNumber false > D:\\EncryptClass.java

得到反编译代码如下

/*
 * Decompiled with CFR.
 */
package com.system.framework;
public class EncryptClass {
    String note;
    public EncryptClass() {
    }
    public EncryptClass(String note) {
        this.note = note;
    }
    public void print() {
        System.out.println("源文件初始输出==>" + this.note);
    }
    public void setNote(String note) {
        this.note = note;
    }
    public String getNote() {
        return this.note;
    }
}

从代码可知，当前控制台会打印对应的信息为源文件初始输出==>note。主程序代码每5秒输出一次，输出信息如下

...
======第190次输出======
源文件初始输出==>testRefect--1
源文件初始输出==>testRefect--2
======第191次输出======
源文件初始输出==>testRefect--1
源文件初始输出==>testRefect--2
...

5. 内存编译得到字节码

把反编译文件中的 print方法做如下改动

public void print() {
  System.out.println("反编译后重新加载==>" + this.note);
}

执行内存编译编译命令,这里需要注意下，当前运行环境一定是jdk环境而不是jre环境

mc -c 3e2e18f2 -d D:\\ D:\\EncryptClass.java

Memory compiler output:
D:\com\system\framework\EncryptClass.class
Affect(row-cnt:1) cost in 738 ms.

出现如上信息，表示编译成功

6. 加载改动后的Class到JVM

得到我们修改后的class，需要重新装载到JVM以替换之前的class字节码

retransform -c 3e2e18f2 D:\\com\\system\\framework\\EncryptClass.class

成功以后，回到控制台。可以看到输出信息已经改变

======第73次输出======
源文件初始输出==>testRefect--1
源文件初始输出==>testRefect--2
======第74次输出======
反编译后重新加载==>testRefect--1
反编译后重新加载==>testRefect--2

从结果来看，最初猜测，指定classloder，只会影响当前classloader加载的类。可是另一个classloader加载类输出也改变了。说明同一个类的字节码在jvm一定只存在一份

查看已经重新加载过的类

retransform -l

Id              ClassName                                          TransformCount  LoaderHash      LoaderClassName
1               com.system.framework.EncryptClass                  1               3e2e18f2        null

还原重新加载前的字节信息,一定依次执行如下两条命令。classPattern 支持通配符

retransform --deleteAll
retransform --classPattern com.system.framework.EncryptClass

======第260次输出======
反编译后重新加载==>testRefect--1
反编译后重新加载==>testRefect--2
======第261次输出======
源文件初始输出==>testRefect--1
源文件初始输出==>testRefect--2

7. 总结

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