0
  • 聊天消息
  • 系統(tǒng)消息
  • 評(píng)論與回復(fù)
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學(xué)習(xí)在線課程
  • 觀看技術(shù)視頻
  • 寫(xiě)文章/發(fā)帖/加入社區(qū)
會(huì)員中心
創(chuàng)作中心

完善資料讓更多小伙伴認(rèn)識(shí)你,還能領(lǐng)取20積分哦,立即完善>

3天內(nèi)不再提示

淺談字節(jié)碼增強(qiáng)技術(shù)系列2-Asm與Cglib

OSC開(kāi)源社區(qū) ? 來(lái)源:OSCHINA 社區(qū) ? 作者:京東云開(kāi)發(fā)者-董子 ? 2022-12-20 10:03 ? 次閱讀

作者 | 京東云開(kāi)發(fā)者-董子龍

一、SpringAop 與 Cglib

1.1、aop 重要概念

? a7e6fc0a-7f92-11ed-8abf-dac502259ad0.png

1.2、實(shí)現(xiàn)原理解析

Spring AOP 的實(shí)現(xiàn)原理是基于動(dòng)態(tài)織入的動(dòng)態(tài)代理技術(shù),而動(dòng)態(tài)代理技術(shù)又分為 Java JDK 動(dòng)態(tài)代理和 CGLIB 動(dòng)態(tài)代理。具體使用哪一種需要根據(jù) AopProxyFactory 接口的 createProxy 方法中的 AdvisedSupport 中的參數(shù)進(jìn)行確定,默認(rèn)情況下如果目標(biāo)類(lèi)是接口,則使用 jdk 動(dòng)態(tài)代理技術(shù),如果是非接口類(lèi),則使用 cglib 來(lái)生成代理。具體的源碼就不給大家一一貼出來(lái)了,大家可以去網(wǎng)上搜索一些資料進(jìn)行深入了解。這里只給大家貼一張生成代理對(duì)象的圖:

a81ef376-7f92-11ed-8abf-dac502259ad0.png?

1.2.1、jdk 動(dòng)態(tài)代理

a84c1090-7f92-11ed-8abf-dac502259ad0.png


spring-aop 中 jdk 代理的實(shí)現(xiàn)和我們平時(shí)自己實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)代理開(kāi)發(fā)是一致的,所以此處不做詳細(xì)的介紹,只是簡(jiǎn)要給大家說(shuō)明一下。使用做 jdk 動(dòng)態(tài)代理時(shí),代理類(lèi)要實(shí)現(xiàn) InvocationHandler 接口,目標(biāo)類(lèi)要實(shí)現(xiàn)接口,因?yàn)?JDK 提供的 Proxy 類(lèi)將通過(guò)目標(biāo)對(duì)象的類(lèi)加載器 ClassLoader 和 Interface,以及句柄 (Callback) 創(chuàng)建與目標(biāo)類(lèi)擁有相同接口的代理對(duì)象 proxy,該代理對(duì)象將擁有目標(biāo)類(lèi)接口中的所有方法,同時(shí)代理類(lèi)必須實(shí)現(xiàn)一個(gè)類(lèi)似回調(diào)函數(shù)的 InvocationHandler 接口并重寫(xiě)該接口中的 invoke 方法,當(dāng)調(diào)用 proxy 的每個(gè)方法 (如案例中的 proxy#execute ()) 時(shí),invoke 方法將被調(diào)用,利用該特性,可以在 invoke 方法中對(duì)目標(biāo)對(duì)象方法執(zhí)行的前后動(dòng)態(tài)添加其他外圍業(yè)務(wù)操作,此時(shí)無(wú)需觸及目標(biāo)對(duì)象的任何代碼,也就實(shí)現(xiàn)了外圍業(yè)務(wù)的操作與目標(biāo)對(duì)象完全解耦合的目的。當(dāng)然缺點(diǎn)也很明顯需要擁有接口,這也就有了后來(lái)的 CGLIB 動(dòng)態(tài)代理了。

1.2.2、cglib 動(dòng)態(tài)代理

spring-aop 中 cglib 代理的實(shí)現(xiàn)給大家貼一下源碼的路徑 org.springframework.aop.framework.CglibAopProxy、org.springframework.aop.framework.CglibAopProxy#getProxy (java.lang.ClassLoader),感興趣的話大家可以自己去看一下源碼,接下來(lái)我會(huì)舉一個(gè)具體的示例,來(lái)看一下如何使用 cglib 創(chuàng)建代理對(duì)象。(注:cglibgithub 地址:https://github.com/cglib/cglib)

1.2.2.1、引入 jar 包

  
     cglib 
     cglib 
     3.2.5 

1.2.2.2、示例代碼

/**
 * 創(chuàng)建目標(biāo)對(duì)象
 */
public class Target {
    public void execute(){
        System.out.println("執(zhí)行Target的execute方法...");
    }
}

/**
 * 創(chuàng)建cglib代理類(lèi)
 */
public class CGLibProxy implements MethodInterceptor {

    /**
     * 被代理的目標(biāo)類(lèi)
     */
    private Target target;

    public CGLibProxy(Target target) {
        super();
        this.target = target;
    }

    /**
     * 創(chuàng)建代理對(duì)象
     * @return
     */
    public Target createProxy(){
        // 使用CGLIB生成代理:
        // 1.聲明增強(qiáng)類(lèi)實(shí)例,用于生產(chǎn)代理類(lèi)
        Enhancer enhancer = new Enhancer();
        // 2.設(shè)置被代理類(lèi)字節(jié)碼,CGLIB根據(jù)字節(jié)碼生成被代理類(lèi)的子類(lèi)
        enhancer.setSuperclass(target.getClass());
        // 3.//設(shè)置回調(diào)函數(shù),即一個(gè)方法攔截
        enhancer.setCallback(this);
        // 4.創(chuàng)建代理:
        return (Target) enhancer.create();
    }

    @Override
    public Object intercept(Object proxy, Method method, Object[] args, MethodProxy methodProxy) throws Throwable {
        // 指定要執(zhí)行被代理的方法
        if("execute".equals(method.getName())) {
            //調(diào)用前執(zhí)行方法
            System.out.println("調(diào)用前執(zhí)行方法");
            //調(diào)用目標(biāo)對(duì)象的方法(執(zhí)行A對(duì)象即被代理對(duì)象的execute方法)
            Object result = methodProxy.invokeSuper(proxy, args);
            //記錄日志數(shù)據(jù)(動(dòng)態(tài)添加其他要執(zhí)行業(yè)務(wù))
            System.out.println("調(diào)用前執(zhí)行方法");
            return result;
        }
        //如果不需要增強(qiáng)直接執(zhí)行原方法
        return methodProxy.invokeSuper(proxy, args);
    }
}

/**
 * 創(chuàng)建測(cè)試類(lèi)
 */
public class CglibTest {

    public static void main(String[] args) {
        // 將cglib生成的代理類(lèi)寫(xiě)入到磁盤(pán)
        System.setProperty(DebuggingClassWriter.DEBUG_LOCATION_PROPERTY,"D:\test\test");
        CGLibProxy cgLibProxy = new CGLibProxy(new Target());
        Target proxy = cgLibProxy.createProxy();
        proxy.execute();
    }
}

執(zhí)行結(jié)果

a881e986-7f92-11ed-8abf-dac502259ad0.png


從代碼看被代理的類(lèi)無(wú)需接口即可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)代理,而 CGLibProxy 代理類(lèi)需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)方法攔截器接口MethodInterceptor并重寫(xiě)intercept方法,類(lèi)似 JDK 動(dòng)態(tài)代理的 InvocationHandler 接口,也是理解為回調(diào)函數(shù),同理每次調(diào)用代理對(duì)象的方法時(shí),intercept 方法都會(huì)被調(diào)用,利用該方法便可以在運(yùn)行時(shí)對(duì)方法執(zhí)行前后進(jìn)行動(dòng)態(tài)增強(qiáng)。關(guān)于代理對(duì)象創(chuàng)建則通過(guò)Enhancer類(lèi)來(lái)設(shè)置的,Enhancer 是一個(gè)用于產(chǎn)生代理對(duì)象的類(lèi),作用類(lèi)似 JDK 的 Proxy 類(lèi),因?yàn)?CGLib 底層是通過(guò)繼承實(shí)現(xiàn)的動(dòng)態(tài)代理,因此需要傳遞目標(biāo)對(duì)象的 Class,同時(shí)需要設(shè)置一個(gè)回調(diào)函數(shù)對(duì)調(diào)用方法進(jìn)行攔截并進(jìn)行相應(yīng)處理,最后通過(guò) create () 創(chuàng)建目標(biāo)對(duì)象的代理對(duì)象。


1.2.2.3、原理解析


a8a66144-7f92-11ed-8abf-dac502259ad0.png ??

上圖是我們?cè)?CglibTest 的 main 方法中設(shè)置了將代理類(lèi)寫(xiě)入到磁盤(pán)之后生成的文件,一共有三個(gè)。我們這里重點(diǎn)看一下第二個(gè)文件,下面是該 class 文件的源碼,給大家貼一下,一些重要的地方我會(huì)加上注釋?zhuān)?/p>

//
// Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA
// (powered by FernFlower decompiler)
//

package com.test.excel.cglib;

import java.lang.reflect.Method;
import net.sf.cglib.core.ReflectUtils;
import net.sf.cglib.core.Signature;
import net.sf.cglib.proxy.Callback;
import net.sf.cglib.proxy.Factory;
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;

public class Target$$EnhancerByCGLIB$$e7b1b1b0 extends Target implements Factory {
    private boolean CGLIB$BOUND;
    public static Object CGLIB$FACTORY_DATA;
    private static final ThreadLocal CGLIB$THREAD_CALLBACKS;
    private static final Callback[] CGLIB$STATIC_CALLBACKS;
    // 攔截器
    private MethodInterceptor CGLIB$CALLBACK_0;
    private static Object CGLIB$CALLBACK_FILTER;
    // 被代理方法
    private static final Method CGLIB$execute$0$Method;
    // 代理方法
    private static final MethodProxy CGLIB$execute$0$Proxy;
    private static final Object[] CGLIB$emptyArgs;
    private static final Method CGLIB$equals$1$Method;
    private static final MethodProxy CGLIB$equals$1$Proxy;
    private static final Method CGLIB$toString$2$Method;
    private static final MethodProxy CGLIB$toString$2$Proxy;
    private static final Method CGLIB$hashCode$3$Method;
    private static final MethodProxy CGLIB$hashCode$3$Proxy;
    private static final Method CGLIB$clone$4$Method;
    private static final MethodProxy CGLIB$clone$4$Proxy;

    static void CGLIB$STATICHOOK1() {
        CGLIB$THREAD_CALLBACKS = new ThreadLocal();
        CGLIB$emptyArgs = new Object[0];
        // 代理類(lèi)
        Class var0 = Class.forName("com.test.excel.cglib.Target$$EnhancerByCGLIB$$e7b1b1b0");
        // 被代理類(lèi)
        Class var1;
        CGLIB$execute$0$Method = ReflectUtils.findMethods(new String[]{"execute", "()V"}, (var1 = Class.forName("com.test.excel.cglib.Target")).getDeclaredMethods())[0];
        CGLIB$execute$0$Proxy = MethodProxy.create(var1, var0, "()V", "execute", "CGLIB$execute$0");
        Method[] var10000 = ReflectUtils.findMethods(new String[]{"equals", "(Ljava/lang/Object;)Z", "toString", "()Ljava/lang/String;", "hashCode", "()I", "clone", "()Ljava/lang/Object;"}, (var1 = Class.forName("java.lang.Object")).getDeclaredMethods());
        CGLIB$equals$1$Method = var10000[0];
        CGLIB$equals$1$Proxy = MethodProxy.create(var1, var0, "(Ljava/lang/Object;)Z", "equals", "CGLIB$equals$1");
        CGLIB$toString$2$Method = var10000[1];
        CGLIB$toString$2$Proxy = MethodProxy.create(var1, var0, "()Ljava/lang/String;", "toString", "CGLIB$toString$2");
        CGLIB$hashCode$3$Method = var10000[2];
        CGLIB$hashCode$3$Proxy = MethodProxy.create(var1, var0, "()I", "hashCode", "CGLIB$hashCode$3");
        CGLIB$clone$4$Method = var10000[3];
        CGLIB$clone$4$Proxy = MethodProxy.create(var1, var0, "()Ljava/lang/Object;", "clone", "CGLIB$clone$4");
    }

    final void CGLIB$execute$0() {
        super.execute();
    }
    // 被代理的方法

    public final void execute() {
        MethodInterceptor var10000 = this.CGLIB$CALLBACK_0;
        if (var10000 == null) {
            CGLIB$BIND_CALLBACKS(this);
            var10000 = this.CGLIB$CALLBACK_0;
        }

        if (var10000 != null) {
            // 調(diào)用攔截器
            var10000.intercept(this, CGLIB$execute$0$Method, CGLIB$emptyArgs, CGLIB$execute$0$Proxy);
        } else {
            super.execute();
        }
    }

    final boolean CGLIB$equals$1(Object var1) {
        return super.equals(var1);
    }

    public final boolean equals(Object var1) {
        MethodInterceptor var10000 = this.CGLIB$CALLBACK_0;
        if (var10000 == null) {
            CGLIB$BIND_CALLBACKS(this);
            var10000 = this.CGLIB$CALLBACK_0;
        }

        if (var10000 != null) {
            Object var2 = var10000.intercept(this, CGLIB$equals$1$Method, new Object[]{var1}, CGLIB$equals$1$Proxy);
            return var2 == null ? false : (Boolean)var2;
        } else {
            return super.equals(var1);
        }
    }

    final String CGLIB$toString$2() {
        return super.toString();
    }

    public final String toString() {
        MethodInterceptor var10000 = this.CGLIB$CALLBACK_0;
        if (var10000 == null) {
            CGLIB$BIND_CALLBACKS(this);
            var10000 = this.CGLIB$CALLBACK_0;
        }

        return var10000 != null ? (String)var10000.intercept(this, CGLIB$toString$2$Method, CGLIB$emptyArgs, CGLIB$toString$2$Proxy) : super.toString();
    }

    final int CGLIB$hashCode$3() {
        return super.hashCode();
    }

    public final int hashCode() {
        MethodInterceptor var10000 = this.CGLIB$CALLBACK_0;
        if (var10000 == null) {
            CGLIB$BIND_CALLBACKS(this);
            var10000 = this.CGLIB$CALLBACK_0;
        }

        if (var10000 != null) {
            Object var1 = var10000.intercept(this, CGLIB$hashCode$3$Method, CGLIB$emptyArgs, CGLIB$hashCode$3$Proxy);
            return var1 == null ? 0 : ((Number)var1).intValue();
        } else {
            return super.hashCode();
        }
    }

    final Object CGLIB$clone$4() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }

    protected final Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        MethodInterceptor var10000 = this.CGLIB$CALLBACK_0;
        if (var10000 == null) {
            CGLIB$BIND_CALLBACKS(this);
            var10000 = this.CGLIB$CALLBACK_0;
        }

        return var10000 != null ? var10000.intercept(this, CGLIB$clone$4$Method, CGLIB$emptyArgs, CGLIB$clone$4$Proxy) : super.clone();
    }

    public static MethodProxy CGLIB$findMethodProxy(Signature var0) {
        String var10000 = var0.toString();
        switch(var10000.hashCode()) {
        case -508378822:
            if (var10000.equals("clone()Ljava/lang/Object;")) {
                return CGLIB$clone$4$Proxy;
            }
            break;
        case 539325408:
            if (var10000.equals("execute()V")) {
                return CGLIB$execute$0$Proxy;
            }
            break;
        case 1826985398:
            if (var10000.equals("equals(Ljava/lang/Object;)Z")) {
                return CGLIB$equals$1$Proxy;
            }
            break;
        case 1913648695:
            if (var10000.equals("toString()Ljava/lang/String;")) {
                return CGLIB$toString$2$Proxy;
            }
            break;
        case 1984935277:
            if (var10000.equals("hashCode()I")) {
                return CGLIB$hashCode$3$Proxy;
            }
        }

        return null;
    }

    public Target$$EnhancerByCGLIB$$e7b1b1b0() {
        CGLIB$BIND_CALLBACKS(this);
    }

    public static void CGLIB$SET_THREAD_CALLBACKS(Callback[] var0) {
        CGLIB$THREAD_CALLBACKS.set(var0);
    }

    public static void CGLIB$SET_STATIC_CALLBACKS(Callback[] var0) {
        CGLIB$STATIC_CALLBACKS = var0;
    }

    private static final void CGLIB$BIND_CALLBACKS(Object var0) {
        Target$$EnhancerByCGLIB$$e7b1b1b0 var1 = (Target$$EnhancerByCGLIB$$e7b1b1b0)var0;
        if (!var1.CGLIB$BOUND) {
            var1.CGLIB$BOUND = true;
            Object var10000 = CGLIB$THREAD_CALLBACKS.get();
            if (var10000 == null) {
                var10000 = CGLIB$STATIC_CALLBACKS;
                if (var10000 == null) {
                    return;
                }
            }

            var1.CGLIB$CALLBACK_0 = (MethodInterceptor)((Callback[])var10000)[0];
        }

    }

    public Object newInstance(Callback[] var1) {
        CGLIB$SET_THREAD_CALLBACKS(var1);
        Target$$EnhancerByCGLIB$$e7b1b1b0 var10000 = new Target$$EnhancerByCGLIB$$e7b1b1b0();
        CGLIB$SET_THREAD_CALLBACKS((Callback[])null);
        return var10000;
    }

    public Object newInstance(Callback var1) {
        CGLIB$SET_THREAD_CALLBACKS(new Callback[]{var1});
        Target$$EnhancerByCGLIB$$e7b1b1b0 var10000 = new Target$$EnhancerByCGLIB$$e7b1b1b0();
        CGLIB$SET_THREAD_CALLBACKS((Callback[])null);
        return var10000;
    }

    public Object newInstance(Class[] var1, Object[] var2, Callback[] var3) {
        CGLIB$SET_THREAD_CALLBACKS(var3);
        Target$$EnhancerByCGLIB$$e7b1b1b0 var10000 = new Target$$EnhancerByCGLIB$$e7b1b1b0;
        switch(var1.length) {
        case 0:
            var10000.();
            CGLIB$SET_THREAD_CALLBACKS((Callback[])null);
            return var10000;
        default:
            throw new IllegalArgumentException("Constructor not found");
        }
    }

    public Callback getCallback(int var1) {
        CGLIB$BIND_CALLBACKS(this);
        MethodInterceptor var10000;
        switch(var1) {
        case 0:
            var10000 = this.CGLIB$CALLBACK_0;
            break;
        default:
            var10000 = null;
        }

        return var10000;
    }

    public void setCallback(int var1, Callback var2) {
        switch(var1) {
        case 0:
            this.CGLIB$CALLBACK_0 = (MethodInterceptor)var2;
        default:
        }
    }

    public Callback[] getCallbacks() {
        CGLIB$BIND_CALLBACKS(this);
        return new Callback[]{this.CGLIB$CALLBACK_0};
    }

    public void setCallbacks(Callback[] var1) {
        this.CGLIB$CALLBACK_0 = (MethodInterceptor)var1[0];
    }

    static {
        CGLIB$STATICHOOK1();
    }
}

從代理對(duì)象反編譯源碼可以知道,代理對(duì)象繼承于 Target,攔截器調(diào)用 intercept () 方法,intercept () 方法由自定義 CGLibProxy 實(shí)現(xiàn),所以,最后調(diào)用 CGLibProxy 中的 intercept () 方法,從而完成了由代理對(duì)象訪問(wèn)到目標(biāo)對(duì)象的動(dòng)態(tài)代理實(shí)現(xiàn)。

1.2.3、jdk 代理和 cglib 代理的總結(jié)

JDK 動(dòng)態(tài)代理:

.需要目標(biāo)類(lèi)實(shí)現(xiàn)接口

.生成的代理類(lèi)是與目標(biāo)類(lèi)平級(jí),實(shí)現(xiàn)了共同的接口

.使用反射的方式進(jìn)行最終方法的調(diào)用,性能較低

CGLIB 動(dòng)態(tài)代理:

.不要求目標(biāo)類(lèi)實(shí)現(xiàn)接口

.生成的代理類(lèi)是目標(biāo)類(lèi)的子類(lèi)

.final 方法不會(huì)出現(xiàn)在代理類(lèi)中

.使用空間換時(shí)間的思想對(duì)最終的方法調(diào)用進(jìn)行了優(yōu)化,提升了運(yùn)行時(shí)性能。

看到這里,大佬們此時(shí)是不是心里會(huì)產(chǎn)生個(gè)疑問(wèn):你的標(biāo)題不是 asm 與 cglib 嗎,前面說(shuō)了這么多 cglib 代理和 jdk 代理,和 asm 有關(guān)系嗎?哈哈,其實(shí)雖然我們沒(méi)有再前面的內(nèi)容中介紹 asm 的相關(guān)知識(shí),但是其實(shí)字里行間都透漏著 asm,整體總結(jié)一句就是CGLIB 包的底層是通過(guò)使用一個(gè)小而快的字節(jié)碼處理框架 ASM,來(lái)轉(zhuǎn)換字節(jié)碼并生成新的類(lèi)。

二、深入 ASM

2.1、簡(jiǎn)介

ASM 是一個(gè) Java字節(jié)碼操控框架。它能被用來(lái)動(dòng)態(tài)生成類(lèi)或者增強(qiáng)既有類(lèi)的功能。ASM 可以直接產(chǎn)生二進(jìn)制 class 文件,也可以在類(lèi)被加載入 Java 虛擬機(jī)之前動(dòng)態(tài)改變類(lèi)行為。Java class 被存儲(chǔ)在嚴(yán)格格式定義的 .class 文件里,這些類(lèi)文件擁有足夠的元數(shù)據(jù)來(lái)解析類(lèi)中的所有元素:類(lèi)名稱(chēng)、方法、屬性以及 Java 字節(jié)碼(指令)。ASM 從類(lèi)文件中讀入信息后,能夠改變類(lèi)行為,分析類(lèi)信息,甚至能夠根據(jù)用戶(hù)要求生成新類(lèi)。 與 BCEL 和 SERL 不同,ASM 提供了更為現(xiàn)代的編程模型。對(duì)于 ASM 來(lái)說(shuō),Java class 被描述為一棵樹(shù);使用 “Visitor” 模式遍歷整個(gè)二進(jìn)制結(jié)構(gòu);事件驅(qū)動(dòng)的處理方式使得用戶(hù)只需要關(guān)注于對(duì)其編程有意義的部分,而不必了解 Java 類(lèi)文件格式的所有細(xì)節(jié):ASM 框架提供了默認(rèn)的 "response taker" 處理這一切。

a906796c-7f92-11ed-8abf-dac502259ad0.png ??

流程圖

2.2、核心 api 介紹

ASM 框架中的核心類(lèi)有以下幾個(gè): ① ClassReader: 該類(lèi)用來(lái)解析編譯過(guò)的 class 字節(jié)碼文件。 ② ClassWriter: 該類(lèi)用來(lái)重新構(gòu)建編譯后的類(lèi),比如說(shuō)修改類(lèi)名、屬性以及方法,甚至可以生成新的類(lèi)的字節(jié)碼文件。 ③ ClassAdapter: 該類(lèi)也實(shí)現(xiàn)了 ClassVisitor 接口,它將對(duì)它的方法調(diào)用委托給另一個(gè) ClassVisitor 對(duì)象。 下面會(huì)列舉每個(gè)核心類(lèi)的幾個(gè)核心 api 供大家參考,后面如果想了解更多的內(nèi)容,可以直接查看 asm 的官方文檔。

2.2.1、ClassReader

構(gòu)造方法 作用:獲取 Class 文件,輸入源很多種,包括字節(jié)流,IO 流或者直接加載 Class。 示例:public ClassReader(final InputStream inputStream) accept 方法 作用:解析字節(jié)碼中常量池之后的所有元素 示例:public void accept(final ClassVisitor classVisitor, final int parsingOptions) 重要參數(shù)解析:parsingOptions(用于跳過(guò)讀取字節(jié)碼時(shí)的一些信息選項(xiàng),有以下四種選擇可以選擇)

SKIP_CODE 表示跳過(guò)代碼掃描,如果你只需要只是類(lèi)的結(jié)構(gòu),就可以使用這個(gè)。
SKIP_DEBUG 跳過(guò)調(diào)試信息,ClassReader 不會(huì)去訪問(wèn)調(diào)試信息。如果設(shè)置了這個(gè)標(biāo)志,這些屬性既不會(huì)被解析也不會(huì)被訪問(wèn) (例如 ClassVisitor.visitSource,MethodVisitor.visitLocalVariable, MethodVisitor.visitLineNumber MethodVisitor.visitParameter)。這個(gè)會(huì)比較常用,當(dāng)你不需要上面這些方法時(shí)候。
SKIP_FRAMES 跳過(guò)堆棧映射幀。如果設(shè)置了這個(gè)標(biāo)志,這些屬性既不會(huì)被解析也不會(huì)被訪問(wèn)(例如:MethodVisitor.visitFrame). 這個(gè)標(biāo)志當(dāng) ClassWriter.COMPUTE_FRAME 選項(xiàng)被使用時(shí),它會(huì)避免訪問(wèn)將被忽略并從頭重新計(jì)算的幀。
EXPAND_FRAMES 用來(lái)展開(kāi)堆棧映射幀的標(biāo)志,會(huì)降低性能。

2.2.2、ClassWriter

構(gòu)造方法 作用:用來(lái)定義類(lèi)的屬性 示例:public ClassWriter(final int flags) 重要參數(shù)解析:

flag == 0 自己計(jì)算棧幀和局部變量以及操作數(shù)堆棧的大小 ,也就是你要自己調(diào)用 visitmax 和 visitFrame 方法。
flag ==ClassWriter. COMPUTE_MAXS 局部變量和操作數(shù)堆棧部分的大小會(huì)為你計(jì)算,還需要調(diào)用 visitFrame 方法設(shè)置棧幀。
flag ==ClassWriter.COMPUTE_FRAMES 所有的內(nèi)容都是自動(dòng)計(jì)算的。你不必調(diào)用 visitFrame 和 visitmax

visit 方法 作用:用來(lái)定義類(lèi)的屬性 示例:public final void visit(int version, int access, String name, String signature, String superName, String[] interfaces) 重要參數(shù)解析:

version Java 版本號(hào),例如V1_8代表Java 8
access Class 訪問(wèn)權(quán)限,一般默認(rèn)都是ACC_PUBLIC | ACC_SUPER
name Class 文件名,例如:asm/User,包名加類(lèi)名
signature 類(lèi)的簽名,除非你是泛型類(lèi)或者實(shí)現(xiàn)泛型接口,一般默認(rèn) null。
superName 繼承的類(lèi),很明顯所有類(lèi)默認(rèn)繼承 Object。例如:java/lang/Object ,如果是繼承自己寫(xiě)的類(lèi) Animal,那就是 asm/Animal
interfaces 實(shí)現(xiàn)的接口,例如實(shí)現(xiàn)自己寫(xiě)的接口IPrint,那就是new String[]{"asm/IPrint"}

visitMethod 方法 作用:用來(lái)定義類(lèi)的方法 示例:public final MethodVisitor visitMethod(int access, String name, String descriptor, String signature, String[] exceptions) 重要參數(shù)解析:

access 方法的訪問(wèn)權(quán)限,也就是 public,private 等
name 方法名:在 Class 中,有兩個(gè)特殊方法名。 和 < clinit>,其他的方法都是正常對(duì)應(yīng) Java 方法名。 代表的是類(lèi)的實(shí)例構(gòu)造方法初始化,也就是 new 一個(gè)類(lèi)時(shí),肯定會(huì)調(diào)用的方法。 代表的類(lèi)的初始化方法,不同于 < init>,它不是顯示調(diào)用的。因?yàn)?Java 虛擬機(jī)會(huì)自動(dòng)調(diào)用 < clinit>,并且保證在子類(lèi)的 < clinit > 前調(diào)用父類(lèi)的 < clinit>。也就是說(shuō),Java 虛擬機(jī)中,第一個(gè)被執(zhí)行 < clinit > 方法的肯定是 java.lang.Object。注意: 和 < clinit > 執(zhí)行的時(shí)機(jī)不一樣, 的時(shí)機(jī)早于 < init>, 是在類(lèi)被加載階段的初始化過(guò)程中調(diào)用 < clinit > 方法,而 < init > 方法的調(diào)用是在 new 一個(gè)類(lèi)的實(shí)例的時(shí)候。
descriptor 方法的描述符,就是字節(jié)碼對(duì)代碼中方法的形參和返回值的一個(gè)描述。其實(shí)就是一個(gè)一一對(duì)應(yīng)的模板
signature 方法簽名,除非方法的參數(shù)、返回類(lèi)型和異常使用了泛型,否則一般為 null。
exceptions 方法上的異常

visitField 方法

作用:用來(lái)定義一個(gè)變量

示例:public final FieldVisitor visitField(int access, String name, String descriptor, String signature, Object value)

重要參數(shù)解析:

access 變量的訪問(wèn)權(quán)限,,也就是 public,private 等
name 變量名
descriptor 變量的描述符
signature 變量的簽名,如果沒(méi)有使用泛型則為 null
value 變量的初始值。這個(gè)字段僅作用于被 final 修飾的字段,或者接口中聲明的變量。其他默認(rèn)為 null,變量的賦值是通過(guò)MethodVisitor的visitFieldInsn 方法。

visitEnd 方法 作用:用來(lái)通知 Class 已經(jīng)使用完 示例:public final void visitEnd() toByteArray 方法 作用:返回一個(gè)字節(jié)數(shù)組 示例:public byte[] toByteArray()

2.2.3、ClassVisiter

看名字就能看出來(lái),這是一個(gè)對(duì) Class 文件進(jìn)行觀察(掃描)的工具類(lèi)。因?yàn)樗且粋€(gè)抽象類(lèi),所以我們只能對(duì)其進(jìn)行繼承重寫(xiě)。并且 ClassVisitor 所有的調(diào)用都是由 ClassReader 來(lái)進(jìn)行回調(diào),就是我們前面 accept 方法。而這個(gè)方法里,執(zhí)行了對(duì) ClassVisitor 源碼掃描的回調(diào)。如下圖:

a9274d18-7f92-11ed-8abf-dac502259ad0.png??

構(gòu)造方法 示例:protected ClassVisitor(final int api, final ClassVisitor classVisitor) 參數(shù)解釋?zhuān)?api:代表是 ASM API 的版本 ,默認(rèn)填最新(ASM9)即可。編寫(xiě)代碼和代碼讀取的版本號(hào)最好保持一致,不然可能會(huì)有一些兼容性的錯(cuò)誤。 由于 ClassVisitor 所有的調(diào)用都是由 ClassReader 來(lái)進(jìn)行回調(diào),所以其他 api 咱們不做過(guò)多介紹。

2.3、ASM 實(shí)踐

上面給大家介紹了 asm 的 api,還有一些其他的 api 例如MethodVisitor、FieldVisitor 等就不過(guò)多介紹了,還是那句話,想深入了解,就看一下官方文檔。但是光說(shuō)不練假把式,接下來(lái)我們就對(duì) asm 做一番實(shí)踐,由此來(lái)體會(huì)他的功能之強(qiáng)大。

2.3.1、引入 jar

    
    org.ow2.asm    
    asm    
    9.4

2.3.2、生成類(lèi)

我們自定義生成一個(gè) People 的類(lèi)

package com.test.excel.asm;

import org.objectweb.asm.ClassWriter;
import org.objectweb.asm.FieldVisitor;
import org.objectweb.asm.MethodVisitor;

import java.io.FileOutputStream;

import static jdk.internal.org.objectweb.asm.ClassWriter.COMPUTE_FRAMES;
import static jdk.internal.org.objectweb.asm.ClassWriter.COMPUTE_MAXS;
import static jdk.internal.org.objectweb.asm.Opcodes.*;

/**
 * 文件描述
 *
 * @author dzl
 * @date 2022-11-27 18:49
 */
public class AsmTest {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        testCreateAClass();
    }
    public static void testCreateAClass()throws Exception{
        //新建一個(gè)類(lèi)生成器,COMPUTE_FRAMES,COMPUTE_MAXS這2個(gè)參數(shù)能夠讓asm自動(dòng)更新操作數(shù)棧
        ClassWriter cw = new ClassWriter(COMPUTE_FRAMES|COMPUTE_MAXS);
        //生成一個(gè)public的類(lèi),類(lèi)路徑是com.study.Human
        cw.visit(V1_8, ACC_PUBLIC,"com/test/excel/asm/People",null,"java/lang/Object",null);
        //生成默認(rèn)的構(gòu)造方法:public People()
        MethodVisitor mv = cw.visitMethod(ACC_PUBLIC,"","()V",null,null);
        mv.visitVarInsn(ALOAD,0);
        mv.visitMethodInsn(INVOKESPECIAL,"java/lang/Object","","()V",false);
        mv.visitInsn(RETURN);
        mv.visitMaxs(0,0);//更新操作數(shù)棧
        mv.visitEnd();//一定要有visitEnd

        //生成成員變量
        //1.生成String類(lèi)型的成員變量:private String name;
        FieldVisitor fv= cw.visitField(ACC_PRIVATE,"name","Ljava/lang/String;",null,null);
        fv.visitEnd();//不要忘記end
        //2.生成Long類(lèi)型成員:private long age
        fv=cw.visitField(ACC_PRIVATE,"age","J",null,null);
        fv.visitEnd();

        //3.生成Int類(lèi)型成員:protected int no
        fv=cw.visitField(ACC_PROTECTED,"no","I",null,null);
        fv.visitEnd();

        //4.生成靜態(tài)成員變量:public static long score
        fv=cw.visitField(ACC_PUBLIC + ACC_STATIC,"score","J",null,null);

        //5.生成常量:public static final String real_name = "Sand哥"
        fv=cw.visitField(ACC_PUBLIC+ACC_STATIC+ACC_FINAL,"real_name","Ljava/lang/String;",null,"Sand哥");
        fv.visitEnd();

        //6.生成成員方法greet
        mv=cw.visitMethod(ACC_PUBLIC,"greet","(Ljava/lang/String;)I",null,null);
        mv.visitCode();
        mv.visitIntInsn(ALOAD,0);
        mv.visitIntInsn(ALOAD,1);

        //6.1 調(diào)用靜態(tài)方法 System.out.println("Hello");
        mv.visitFieldInsn(GETSTATIC,"java/lang/System","out","Ljava/io/PrintStream;");
//        mv.visitLdcInsn("Hello");//加載字符常量
        mv.visitIntInsn(ALOAD,1);//加載形參
        mv.visitMethodInsn(INVOKEVIRTUAL,"java/io/PrintStream","println","(Ljava/lang/String;)V",false);//打印形參
        //獲取類(lèi)的byte數(shù)組
        byte[] classByteData=cw.toByteArray();
        //把類(lèi)數(shù)據(jù)寫(xiě)入到class文件,這樣你就可以把這個(gè)類(lèi)文件打包供其他的人使用
        FileOutputStream out = new FileOutputStream(AsmTest.class.getResource("/com/test/excel/asm/").getPath() + "People.class");
        out.write(classByteData);
        out.close();
    }
}

運(yùn)行結(jié)果:

? a97e9fdc-7f92-11ed-8abf-dac502259ad0.png

2.3.3、修改已存在的類(lèi)

假如我們現(xiàn)在有如下類(lèi),我們用 asm 做如下幾個(gè)修改:1. 增加了一個(gè) phone 字段 2. 刪除 testA 方法 3. 將 testC 方法改成 protected 4. 新增一個(gè) getPhone 方法。

/**
 * 文件描述
 *
 * @author dzl
 * @date 2022-11-27 19:14
 */
public class ModifyFunction {

    private int a;

    public void testA(){
        System.out.println("I am A");
    }

    public void testB(){
        System.err.println("===>I am B");
    }

    public int testC(){
        return a;
    }
}

利用 asm 修改該類(lèi)

package com.test.excel.asm;

import org.objectweb.asm.*;

import java.io.FileOutputStream;

import static jdk.internal.org.objectweb.asm.Opcodes.*;
import static org.objectweb.asm.Opcodes.ASM9;

/**
 * 文件描述
 *
 * @author dzl
 * @date 2022-11-27 18:49
 */
public class AsmTest {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        testModifyCalss();
    }
    private static void testModifyCalss()throws Exception{
        ClassReader cr = new ClassReader("com.test.excel.asm.ModifyFunction");
        final ClassWriter cw=new ClassWriter(cr,0);
//        cr.accept(cw, 0);//可以直接接受一個(gè)writer,實(shí)現(xiàn)復(fù)制
        cr.accept(new ClassVisitor(ASM9,cw) {//接受一個(gè)帶classWriter的visitor,實(shí)現(xiàn)定制化方法拷貝或者屬性刪除字段
            @Override
            public MethodVisitor visitMethod(int access, String name, String descriptor, String signature, String[] exceptions) {
                System.out.println("visit method:"+name+"====> "+descriptor);

                if("testA".equals(name)){//拷貝的過(guò)程中刪除一個(gè)方法
                    return null;
                }

                if("testC".equals(name)){//將testC public方法變成protect
                    access=ACC_PROTECTED;
                }
                return super.visitMethod(access, name, descriptor, signature, exceptions);
            }

            @Override
            public void visitEnd() {
                //特別注意的是:要為類(lèi)增加屬性和方法,放到visitEnd中,避免破壞之前已經(jīng)排列好的類(lèi)結(jié)構(gòu),在結(jié)尾添加新結(jié)構(gòu)
                //增加一個(gè)字段(注意不能重復(fù)),注意最后都要visitEnd
                FieldVisitor fv = cv.visitField(ACC_PUBLIC, "phone", "Ljava/lang/String;", null, null);
                fv.visitEnd();//不能缺少visitEnd
                //增加一個(gè)方法
                MethodVisitor mv=cv.visitMethod(ACC_PUBLIC,"getPhone","()Ljava/lang/String;",null,null);
                mv.visitCode();
                mv.visitVarInsn(ALOAD, 0);
                mv.visitFieldInsn(GETFIELD,"com/test/excel/asm/ModifyFunction","phone","Ljava/lang/String;");
                mv.visitInsn(IRETURN);
                mv.visitMaxs(1, 1);
                mv.visitEnd();//不能缺少visitEnd
                super.visitEnd();//注意原本的visiEnd不能少
            }
        },0);
        //指定新生成的class路徑的生成位置,這個(gè)路徑你可以隨便指定
        FileOutputStream out = new FileOutputStream(AsmTest.class.getResource("/com/test/excel/asm/").getPath() + "ModifyFunction.class");
        out.write(cw.toByteArray());
        out.close();
    }
}
運(yùn)行結(jié)果:

a9b013c8-7f92-11ed-8abf-dac502259ad0.png?

2.3.4、實(shí)現(xiàn)方法注入

實(shí)現(xiàn)方法注入類(lèi)似于我們的 aop 功能,本篇就不做過(guò)多介紹了,感興趣的大佬可以參考上一篇文章的 demo。

三、總結(jié)

每次寫(xiě)到這里,心里都感覺(jué)如釋重負(fù)了一下,因?yàn)檎目偹闶菍?xiě)完了。寫(xiě)本文時(shí)查了很多資料,看了很多文章,再寫(xiě)分享的同時(shí),自身也學(xué)到了很多東西。同時(shí),如果文章中有不足或者描述不準(zhǔn)確的內(nèi)容,希望及時(shí)批評(píng)指正,萬(wàn)分感謝。

審核編輯:湯梓紅

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫(xiě)或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場(chǎng)。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問(wèn)題,請(qǐng)聯(lián)系本站處理。 舉報(bào)投訴
  • JAVA
    +關(guān)注

    關(guān)注

    19

    文章

    2952

    瀏覽量

    104482
  • AOP
    AOP
    +關(guān)注

    關(guān)注

    0

    文章

    40

    瀏覽量

    11084
  • 字節(jié)碼
    +關(guān)注

    關(guān)注

    0

    文章

    5

    瀏覽量

    7401

原文標(biāo)題:淺談字節(jié)碼增強(qiáng)技術(shù)系列2-Asm與Cglib

文章出處:【微信號(hào):OSC開(kāi)源社區(qū),微信公眾號(hào):OSC開(kāi)源社區(qū)】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

收藏 人收藏

    評(píng)論

    相關(guān)推薦

    探究python字節(jié)

    就是Python的“字節(jié)”文件。(但在Python 3上卻難覓其蹤 -- 原因是它們不再與.py文件出現(xiàn)在同一個(gè)目錄中,而是放在一個(gè)名為_(kāi)_pycache__的子目錄中了)?;蛟S你也已聽(tīng)說(shuō)過(guò)這是一種
    發(fā)表于 05-22 15:48

    單片機(jī)多字節(jié)BCD加法減法

    (1) 標(biāo)號(hào): BCDA 功能:多字節(jié)BCD加法入口條件:字節(jié)數(shù)
    發(fā)表于 04-17 21:05 ?4444次閱讀

    MCS51三字節(jié)無(wú)符號(hào)除法程序(ASM

    MCS51三字節(jié)無(wú)符號(hào)除法程序(ASM) ;三字節(jié)無(wú)符號(hào)除法程序(R2R3R4/R7)=(R2)R3R4 余數(shù)R7;入口 &nb
    發(fā)表于 01-16 11:54 ?1205次閱讀

    字節(jié)BCD加法

    字節(jié)BCD加法 入口條件:字節(jié)數(shù)在R7中,被加數(shù)在[R0]中,加數(shù)在[R1]中。出口信息:和在[R0]中,最高位進(jìn)位在CY中。影響資源:PSW
    發(fā)表于 01-19 22:41 ?2080次閱讀

    字節(jié)BCD減法匯編語(yǔ)言程序

    字節(jié)BCD減法匯編語(yǔ)言程序 入口條件:字節(jié)數(shù)在R7中,被減數(shù)在[R0]中,減數(shù)在[R1]中。出口信
    發(fā)表于 01-19 22:42 ?2579次閱讀

    字節(jié)BCD整數(shù)轉(zhuǎn)換成單字節(jié)十六進(jìn)制整數(shù)

    字節(jié)BCD整數(shù)轉(zhuǎn)換成單字節(jié)十六進(jìn)制整數(shù) 入口條件:待轉(zhuǎn)換的單字節(jié)BCD整數(shù)在累加器A中。出口信息:轉(zhuǎn)換后的單
    發(fā)表于 01-19 22:49 ?2782次閱讀

    字節(jié)BCD整數(shù)轉(zhuǎn)換成雙字節(jié)十六進(jìn)制整

    字節(jié)BCD整數(shù)轉(zhuǎn)換成雙字節(jié)十六進(jìn)制整 入口條件:待轉(zhuǎn)換的雙字節(jié)BCD整數(shù)在R2、R3中。
    發(fā)表于 01-19 22:50 ?2952次閱讀

    字節(jié)BCD小數(shù)轉(zhuǎn)換成單字節(jié)十六進(jìn)制小數(shù)

    字節(jié)BCD小數(shù)轉(zhuǎn)換成單字節(jié)十六進(jìn)制小數(shù) 入口條件:待轉(zhuǎn)換的單字節(jié)BCD碼數(shù)在累加器A中。出口信息:轉(zhuǎn)換后的單字節(jié)十六進(jìn)制小
    發(fā)表于 01-19 22:50 ?1670次閱讀

    字節(jié)BCD小數(shù)轉(zhuǎn)換成雙字節(jié)十六進(jìn)制小數(shù)

    字節(jié)BCD小數(shù)轉(zhuǎn)換成雙字節(jié)十六進(jìn)制小數(shù) 入口條件:待轉(zhuǎn)換的雙字節(jié)BCD小數(shù)在R4、R5中。出口信息:轉(zhuǎn)換后的雙
    發(fā)表于 01-19 22:51 ?1652次閱讀

    字節(jié)十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成雙字節(jié)ASCII

    字節(jié)十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成雙字節(jié)ASCII 入口條件:待轉(zhuǎn)換的單字節(jié)十六進(jìn)制數(shù)在累加器A中。出口信息:高四位的ASCII在A中,低四位的A
    發(fā)表于 01-19 22:52 ?2717次閱讀

    字節(jié)十六進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成雙字節(jié)BCD整數(shù)

    字節(jié)十六進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成雙字節(jié)BCD整數(shù) 入口條件:待轉(zhuǎn)換的雙字節(jié)十六進(jìn)制整數(shù)在R6、R7中。出口信息:轉(zhuǎn)換后的三字節(jié)BCD
    發(fā)表于 01-19 22:52 ?2841次閱讀

    字節(jié)十六進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成單字節(jié)BCD整數(shù)

    字節(jié)十六進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成單字節(jié)BCD整數(shù)  入口條件:待轉(zhuǎn)換的單字節(jié)十六進(jìn)制整數(shù)在累加器A中。出口信息:轉(zhuǎn)換后的BCD整數(shù)
    發(fā)表于 01-19 22:53 ?3217次閱讀

    字節(jié)十六進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換成單字節(jié)BCD小數(shù)

    字節(jié)十六進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換成單字節(jié)BCD小數(shù) 入口條件:待轉(zhuǎn)換的單字節(jié)十六進(jìn)制小數(shù)在累加器A中。出口信息:CY=0時(shí)轉(zhuǎn)換后的BCD
    發(fā)表于 01-19 22:56 ?1510次閱讀

    字節(jié)十六進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換成雙字節(jié)BCD小數(shù)

    字節(jié)十六進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換成雙字節(jié)BCD小數(shù) 入口條件:待轉(zhuǎn)換的雙字節(jié)十六進(jìn)制小數(shù)在R2、R3中。出口信息:轉(zhuǎn)換后的雙
    發(fā)表于 01-19 22:56 ?1282次閱讀

    tms320f2x_ASM_GUIDE

    tms320f2x ASM GUIDE。
    發(fā)表于 01-19 11:27 ?10次下載