ASM 字节码插桩：一键整治线程泄漏，让业务稳如泰山

Android

2023-09-24 18:45:11

在大型的分布式系统中，线程泄漏是一个普遍存在的问题，如果不加以重视，轻则影响系统的稳定性，重则导致系统崩溃。因此，及时发现和解决线程泄漏问题至关重要。

虽然 Java 提供了丰富的 API 来管理线程，但是要手动排查线程泄漏却是一件非常困难的事情。因为线程泄漏往往是由于业务代码的疏忽造成的，很难通过代码审查或单元测试来发现。

为了解决这个问题，我们可以借助字节码插桩技术，对业务代码进行无侵入的改造，从而在运行时动态地监控线程的使用情况，并及时发现和解决线程泄漏问题。

ASM 字节码插桩技术是一种非常强大的技术，它允许我们对 Java 字节码进行修改，而不需要修改源代码。通过 ASM 字节码插桩，我们可以很容易地实现以下功能：

在方法执行前后插入自定义代码
修改方法的局部变量
修改方法的返回值

使用 ASM 字节码插桩来解决线程泄漏问题，我们可以通过在业务代码的入口方法中插入自定义代码，来监控线程的使用情况。当发现有线程泄漏时，我们可以通过在方法执行完成后插入自定义代码，来释放线程。

下面是一个使用 ASM 字节码插桩来解决线程泄漏问题的示例代码：

public class ThreadLeakMonitor {

    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个线程泄漏监控器
        ThreadLeakMonitor monitor = new ThreadLeakMonitor();

        // 监控线程的使用情况
        monitor.monitor();
    }

    public void monitor() {
        // 获取当前线程的堆栈信息
        StackTraceElement[] stackTrace = Thread.currentThread().getStackTrace();

        // 遍历堆栈信息，找到业务代码的入口方法
        for (StackTraceElement element : stackTrace) {
            if (element.getClassName().startsWith("com.example.business")) {
                // 在业务代码的入口方法中插入自定义代码
                ClassReader cr = new ClassReader(element.getClassName());
                ClassWriter cw = new ClassWriter(cr, 0);
                ClassVisitor cv = new MyClassVisitor(cw);
                cr.accept(cv, 0);

                // 将修改后的字节码加载到 JVM 中
                Class<?> clazz = new ClassLoader() {
                    @Override
                    protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
                        return defineClass(name, cw.toByteArray(), 0, cw.toByteArray().length);
                    }
                }.loadClass(element.getClassName());

                // 执行业务代码
                try {
                    clazz.newInstance();
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }

                // 在业务代码执行完成后插入自定义代码
                // ...

                break;
            }
        }
    }

    private static class MyClassVisitor extends ClassVisitor {

        public MyClassVisitor(ClassVisitor cv) {
            super(Opcodes.ASM5, cv);
        }

        @Override
        public MethodVisitor visitMethod(int access, String name, String desc, String signature, String[] exceptions) {
            MethodVisitor mv = super.visitMethod(access, name, desc, signature, exceptions);
            return new MyMethodVisitor(mv);
        }

        private static class MyMethodVisitor extends MethodVisitor {

            public MyMethodVisitor(MethodVisitor mv) {
                super(Opcodes.ASM5, mv);
            }

            @Override
            public void visitInsn(int opcode) {
                if (opcode == Opcodes.RETURN) {
                    // 在方法执行完成后插入自定义代码
                    // ...
                }
                super.visitInsn(opcode);
            }
        }
    }
}