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SkyWalking

2025-09-16 11:18:09   0  举报

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AI智能生成

SkyWalking 链路监控源码分析

链路监控

skywalking

作者其他创作

大纲/内容

SkyWalkingAgent.premain()<br>Agent 原理

启动方式

静态启动: 使用 -javaagent 参数

入口方法 premain()

在类加载时可以对字节码做任意修改，只要最后的结果符合字节码规范

SkyWalking 只支持这种方式启动 Agent

典型应用：APM 监控

动态附加：使用 Attach API

入口方法 agentmain()

类已经完成加载并使用，这时候只能对目标类的字节码做有限修改

不能增减父类

不能增加接口

不能更改 field

典型应用：系统诊断 Arthas，JVM-SANDBOX

启动流程

<div>SnifferConfigInitializer.initialize()<br>初始化配置<br></div>

<div>SnifferConfigInitializer.loadConfig()<br></div>读取配置文件 /config/agent.config

<div>ConfigInitializer.initialize()<br></div>将上面读取到的配置属性赋值给 Config.Class

<div>SnifferConfigInitializer.overrideConfigBySystemProp()<br></div>使用系统环境变量覆盖, 环境变量必须以 skywalking 开头<br>

<div>SnifferConfigInitializer.overrideConfigByAgentOptions()<br></div>使用 agent 参数覆盖，优先级最高

优先级从低到高

<div></div><div>new PluginFinder(new PluginBootstrap().loadPlugins())<br>加载插件并分类</div>

<div>PluginBootstrap.loadPlugins()<br></div>加载所有插件

AgentClassLoader.initDefaultLoader()<div></div><div>初始化 AgentClassLoader</div>

PluginResourcesResolver.getResources()<div></div><div>读取所有的 skywalking-plugin.def 资源文件</div>

PluginCfg.load()<div></div><div>解析文件内容, 将其封装成 PluginDefine 集合</div>

AbstractClassEnhancePluginDefine<div></div><div>使用 classloader 实例化插件对象</div>

<div>new PluginFinder()<br>在构造方法中对所有插件进行分类</div>

定制 Agent

创建 ByteBuddy 实例

指定需要忽略增强的类

BootstrapInstrumentBoost.inject()<br>把一些必要的工具类注册到 Bootstrap ClassLoader 中

BootstrapInstrumentBoost.prepareJREInstrumentation()<br>把 jdk 核心类库的动态生成的代理模板放到 classesTypeMap 中

把 skywalking 的一些核心工具类加载到 classesTypeMap

把 ByteBuddy 的一些核心工具类加载到 classesTypeMap

把 classesTypeMap 中定义的一些字节码加载到 BootstrapCL 中

定制 agentBuilder

type(pluginFinder.buildMatch())<br>指定要拦截的类, 这里构造一个巨大的插件查询条件

transform(new Transformer(pluginFinder))<br>指定 Transformer 插桩增强类<br>

with(AgentBuilder.RedefinitionStrategy.RETRANSFORMATION)<br>指定字节码增强的模式，使用 RETRANSFORMATION<br>

with(new Listener())<br>对 Transformer 后的监听, 输出日志<br>

installOn(instrumentation)<br>将 Agent 安装到 instrumentation

ServiceManager.INSTANCE.boot()<br>加载并启动服务

ServiceManager.loadAllServices()<br>加载所有服务实例，需要实现 BootService 接口

ServiceManager.load()<br>使用 serviceloader 加载所有的 BootService SPI 实例<br>

@DefaultImplementor<br>默认实现

@OverrideImplementor<br>覆盖实现

ServiceManager.prepare()<br>分别调用 prepare() 方法<br>

ServiceManager.startup()<br>分别调用 startup() 方法<br>

ServiceManager.onComplete()<br>分别调用 onComplete() 方法<br>

ServiceManager.shutdown()<br>分别调用 shutdown() 方法

Transformer.transform()<br>Plugin 原理

PluginFinder.find()<br>查找所有对指定类型能够生效的插件<br>

nameMatchDefine<br>直接匹配，按照类名匹配

signatureMatchDefine<br>间接匹配, 需要调用 IndirectMatch.isMatch() 方法判断<br>

AbstractClassEnhancePluginDefine.define()<br>调用插件的拦截方法, 获取拦截后的字节码<br>

witnessClasses()<br>所有插件都可以定义一些 witnessClasses

ClassEnhancePluginDefine.enhance()<br>增强目标类

ClassEnhancePluginDefine.enhanceClass()<br>增强静态方法<br>

getStaticMethodsInterceptPoints()<br>获取生效插件定义的静态方法拦截点

静态方法拦截点处理

重写入参

是 JDK 类库

不是 JDK 类库

不重写入参

是 JDK 类库

BootstrapInstrumentBoost.forInternalDelegateClass()<br>直接构造出之前放入到 BootstrapCL 中的 xx_internal 对象，也就是之前定义的模板对象<br>

InstanceMethodInterTemplate<br>假设以这个为例

InstanceMethodInterTemplate.intercept()<br>拦截处理

InstanceMethodInterTemplate.prepare()<br>JDK 的核心类库会首先调用 prepare() 方法

其它处理逻辑同静态方法

不是 JDK 类库

getMethodsInterceptor()<br>获取自定义的方法拦截点, 它是一个字符串(类限定名), 后面会反射创建实例对象<br>

StaticMethodsInter<br>使用 ByteBuddy api 将真正的代理逻辑交给这个类

StaticMethodsInter.intercept()<br>拦截处理

InterceptorInstanceLoader.load()<br>根据传入的静态方法拦截器类限定名反射创建实例对象

interceptor.beforeMethod()<br>调用拦截器的 beforeMethod() 方法<br>

zuper.call()<br>调用原方法

如果执行时抛出异常<br>调用拦截器的 handleMethodException() 异常方法

interceptor.afterMethod()<br>在 finally 中调用拦截器的 afterMethod() 方法

集合，循环处理

ClassEnhancePluginDefine.enhanceInstance()<br>增强构造方法和实例方法<br>

getConstructorsInterceptPoints()<br>获取生效插件定义的构造方法拦截点<br>

getInstanceMethodsInterceptPoints()<br>获取生效插件定义的实例方法拦截点<br>

判断当前类是否已经被增强过了, 因为不能重复定义字段, 所以这里需要判断一下<br>未增强过就给这个类定义一个字段 _$EnhancedClassField_ws 同时实现 EnhancedInstance 接口<br>最后通过 context.extendObjectCompleted() 标记已经完成了增强

构造方法拦截点处理

是 JDK 类库

不是 JDK 类库

ConstructorInter<br>使用 ByteBuddy api 将真正的代理逻辑交给这个类<br>

ConstructorInter.<init><br>在构造函数中初始化

InterceptorInstanceLoader.load()<br>根据传入的构造方法拦截器类限定名反射创建实例对象

ConstructorInter.intercept()<br>拦截处理

onConstruct()<br>当原生的构造方法执行完成后, 会调用 onConstruct() 方法<br>

实例方法拦截点处理

判断是不是声明式拦截点，有些没有办法直接定位到具体的方法名称<br>类似标注了 @RestController 都需要拦截, 但并不清楚具体的方法名称

不重写入参

是 JDK 类库