Premain的简单实现

前言

最近对RASP较感兴趣，和我的开发同学@XXXFREDYANG一起搭搭环境，实现一下小demo

前置知识：

Agent

Agent 在JDK1.5以后，我们可以使用agent技术构建一个独立于应用程序的代理程序（即为Agent），用来协助监测、运行甚至替换其他JVM上的程序。使用它可以实现虚拟机级别的AOP功能。

Javaagent是java命令的一个参数。参数 javaagent 可以用于指定一个 jar 包，并且对该 java 包有2个要求：
1.这个 jar 包的 MANIFEST.MF 文件必须指定 Premain-Class 项。
2.Premain-Class 指定的那个类必须实现 premain() 方法。
premain 方法，从字面上理解，就是运行在 main 函数之前的的类。当Java 虚拟机启动时，在执行 main 函数之前，JVM 会先运行-javaagent所指定 jar 包内 Premain-Class 这个类的 premain 方法 。
在命令行输入 java可以看到相应的参数，其中有 和 java agent相关的：

Attach机制

jvm提供一种jvm进程间通信的能力，能让一个进程传命令给另外一个进程，并让它执行内部的一些操作，比如说我们为了让另外一个jvm进程把线程dump出来，那么我们跑了一个jstack的进程，然后传了个pid的参数，告诉它要哪个进程进行线程dump，既然是两个进程，那肯定涉及到进程间通信，以及传输协议的定义，比如要执行什么操作，传了什么参数等。
这里用到的机制就是attach机制，它可以将JVM A连接至JVM B，并发送指令给JVM B执行，JDK自带常用工具如jstack，jps等就是使用该机制来实现的。这里我们先用tomcat启动一个程序用作主程序B，再来写A程序代码

MANIFEST.MF文件

MANIFEST.MF文件用于描述Jar包的信息，例如指定入口函数等。我们需要在该文件中加入如下配置，指定我们编写的含有premain方法类的全路径，然后将agent类打成Jar包。

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/Users/nuc/IdeaProjects/javaAgent/resources/META-INF/MANIFEST.MF

当然这里我们用不到，因为我的jar包是直接用maven打包的

实现步骤

1.写agent文件

PremainAgent.java

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package com.l1m3.premainagent.demo;
import java.lang.instrument.Instrumentation;


public class PremainAgent {
    public static void premain(String arg, Instrumentation instrumentation) {
        System.err.println("agent startup , args is " + arg);
    }
}

pom.xml

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<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.3.5.RELEASE</version>
        <relativePath/> <!-- lookup parent from repository -->
    </parent>
    <groupId>com.l1m3.premainAgent</groupId>
    <artifactId>demo</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    <name>premainAgent</name>
    <description>premainAgent</description>

    <properties>
        <java.version>1.8</java.version>
    </properties>

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.junit.jupiter</groupId>
            <artifactId>junit-jupiter-api</artifactId>
            <version>5.5.0</version>
            <scope>test</scope>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
            <exclusions>
                <exclusion>
                    <groupId>org.junit.vintage</groupId>
                    <artifactId>junit-vintage-engine</artifactId>
                </exclusion>
            </exclusions>
        </dependency>

    </dependencies>


    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-surefire-plugin</artifactId>
                <version>2.4.2</version>
                <configuration>
                    <skipTests>true</skipTests>
                </configuration>
            </plugin>
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
                <configuration>
                    <source>1.8</source>
                    <target>1.8</target>
                    <encoding>UTF-8</encoding>
                </configuration>
            </plugin>
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-jar-plugin</artifactId>
                <version>3.1.0</version>
                <configuration>
                    <archive>
                        <manifest>
                            <addClasspath>true</addClasspath>
                        </manifest>
                        <manifestEntries>
                            <Premain-Class>com.l1m3.premainagent.demo.PremainAgent</Premain-Class>
                            <Can-Redefine-Classes>true</Can-Redefine-Classes>
                            <Can-Retransform-Classes>true</Can-Retransform-Classes>
                        </manifestEntries>
                    </archive>
                </configuration>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>

重点在于：

fe5a164568bbf7d9f8e0a69bdf6a1cbb.md.png

这里是你实现premain函数的类
使用maven打包
5e92a557e6f4bdfc860ffb2d3bd55a21.md.png
路径为
/Users/nuc/IdeaProjects/premainAgent/target/demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar

2.写main函数测试

MainFuncTestApplication.java

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package com.l1m3.mainfunctest.main;

public class MainFuncTestApplication{
    public static void main(String[] args){
        System.out.println("this is main function");
    }
}

3.测试

这里直接在IDEA里面使用vm option来设置agent，当然命令行参数也可以

5b0d083fc770512f086203f6a9d34a9e.png
ff2e28239d3d0591390749c164467b0c.png
-javaagent:/Users/nuc/IdeaProjects/premainAgent/target/demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar

输出结果
27a67510745e89277b9206f0366ad4e2.png
到此为止就实现了premain函数。