Java字節(jié)碼的增強(qiáng)技術(shù)
Java字節(jié)碼的增強(qiáng)技術(shù)
一、簡(jiǎn)單介紹下幾種java字節(jié)碼增強(qiáng)技術(shù)
1、ASM
ASM是一個(gè)Java字節(jié)碼操控框架,它能被用來動(dòng)態(tài)生成類或者增強(qiáng)既有類的功能。ASM可以直接產(chǎn)生class文件,也可以在類被加載入Java虛擬機(jī)之前動(dòng)態(tài)改變類行為。ASM從類文件中讀入信息后,能夠改變類行為,分析類信息,甚至能夠根據(jù)用戶要求生成新類。
ASM框架中的核心類有以下幾個(gè):
?、?nbsp; ClassReader:該類用來解析編譯過的class字節(jié)碼文件。
?、?nbsp; ClassWriter:該類用來重新構(gòu)建編譯后的類,比如說修改類名、屬性以及方法,甚至可以生成新的類的字節(jié)碼文件。
?、?nbsp; ClassAdapter:該類也實(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。
參考代碼:
import java.io.File; import java.io.FileNotFoundException; import java.io.FileOutputStream; import java.io.IOException; import org.objectweb.asm.ClassWriter; import org.objectweb.asm.Opcodes; public class GeneratorClass { public static void main(String[] args) throws IOException { //生成一個(gè)類只需要ClassWriter組件即可 ClassWriter cw = new ClassWriter(0); //通過visit方法確定類的頭部信息 cw.visit(Opcodes.V1_5, Opcodes.ACC_PUBLIC+Opcodes.ACC_ABSTRACT+Opcodes.ACC_INTERFACE, "com/asm3/Comparable", null, "java/lang/Object", new String[]{"com/asm3/Mesurable"}); //定義類的屬性 cw.visitField(Opcodes.ACC_PUBLIC+Opcodes.ACC_FINAL+Opcodes.ACC_STATIC, "LESS", "I", null, new Integer(-1)).visitEnd(); cw.visitField(Opcodes.ACC_PUBLIC+Opcodes.ACC_FINAL+Opcodes.ACC_STATIC, "EQUAL", "I", null, new Integer(0)).visitEnd(); cw.visitField(Opcodes.ACC_PUBLIC+Opcodes.ACC_FINAL+Opcodes.ACC_STATIC, "GREATER", "I", null, new Integer(1)).visitEnd(); //定義類的方法 cw.visitMethod(Opcodes.ACC_PUBLIC+Opcodes.ACC_ABSTRACT, "compareTo", "(Ljava/lang/Object;)I", null, null).visitEnd(); cw.visitEnd(); //使cw類已經(jīng)完成 //將cw轉(zhuǎn)換成字節(jié)數(shù)組寫到文件里面去 byte[] data = cw.toByteArray(); File file = new File("D://Comparable.class"); FileOutputStream fout = new FileOutputStream(file); fout.write(data); fout.close(); } }
2、Javassist
Javassist是一個(gè)開源的分析、編輯和創(chuàng)建Java字節(jié)碼的類庫。
它已加入了開放源代碼JBoss應(yīng)用服務(wù)器項(xiàng)目,通過使用Javassist對(duì)字節(jié)碼操作為JBoss實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)"AOP"框架。
利用Javassist實(shí)現(xiàn)字節(jié)碼增強(qiáng)時(shí),可以無須關(guān)注字節(jié)碼刻板的結(jié)構(gòu),其優(yōu)點(diǎn)就在于編程簡(jiǎn)單。直接使用java編碼的形式,而不需要了解虛擬機(jī)指令,就能動(dòng)態(tài)改變類的結(jié)構(gòu)或者動(dòng)態(tài)生成類。其中最重要的是ClassPool、CtClass、CtMethod、CtField這四個(gè)類:
- CtClass(compile-time class):編譯時(shí)類信息,它是一個(gè)class文件在代碼中的抽象表現(xiàn)形式,可以通過一個(gè)類的全限定名來獲取一個(gè)CtClass對(duì)象,用來表示這個(gè)類文件。
- ClassPool:從開發(fā)視角來看,ClassPool是一張保存CtClass信息的HashTable,key為類名,value為類名對(duì)應(yīng)的CtClass對(duì)象。當(dāng)我們需要對(duì)某個(gè)類進(jìn)行修改時(shí),就是通過pool.getCtClass(“className”)方法從pool中獲取到相應(yīng)的CtClass。
- CtMethod、CtField:這兩個(gè)比較好理解,對(duì)應(yīng)的是類中的方法和屬性。
參考代碼:
import javassist.*; public class CreatePerson { public static void createPseson() throws Exception { ClassPool pool = ClassPool.getDefault(); // 1. 創(chuàng)建一個(gè)空類 CtClass cc = pool.makeClass("com.test.javassist.Person"); // 2. 新增一個(gè)字段 private String name; // 字段名為name CtField param = new CtField(pool.get("java.lang.String"), "name", cc); // 訪問級(jí)別是 private param.setModifiers(Modifier.PRIVATE); // 初始值是 "xiaoming" cc.addField(param, CtField.Initializer.constant("xiaoming")); // 3. 生成 getter、setter 方法 cc.addMethod(CtNewMethod.setter("setName", param)); cc.addMethod(CtNewMethod.getter("getName", param)); // 4. 添加無參的構(gòu)造函數(shù) CtConstructor cons = new CtConstructor(new CtClass[]{}, cc); cons.setBody("{name = \"xiaohong\";}"); cc.addConstructor(cons); // 5. 添加有參的構(gòu)造函數(shù) cons = new CtConstructor(new CtClass[]{pool.get("java.lang.String")}, cc); // $0=this / $1,$2,$3... 代表方法參數(shù) cons.setBody("{$0.name = $1;}"); cc.addConstructor(cons); // 6. 創(chuàng)建一個(gè)名為printName方法,無參數(shù),無返回值,輸出name值 CtMethod ctMethod = new CtMethod(CtClass.voidType, "printName", new CtClass[]{}, cc); ctMethod.setModifiers(Modifier.PUBLIC); ctMethod.setBody("{System.out.println(name);}"); cc.addMethod(ctMethod); //這里會(huì)將這個(gè)創(chuàng)建的類對(duì)象編譯為.class文件 cc.writeFile("/Users/yangyue/workspace/springboot-learn/java-agent/src/main/java/"); } public static void main(String[] args) { try { createPseson(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }
3、Byte Buddy
Byte Buddy是一個(gè)代碼生成和操作庫,用于在Java應(yīng)用程序運(yùn)行時(shí)創(chuàng)建和修改Java類,而無需編譯器的幫助。
除了Java類庫附帶的代碼生成實(shí)用程序外,Byte Buddy還允許創(chuàng)建任意類,并且不限于實(shí)現(xiàn)用于創(chuàng)建運(yùn)行時(shí)代理的接口。
此外,Byte Buddy提供了一種方便的API,可以使用Java代理或在構(gòu)建過程中手動(dòng)更改類。
參考代碼:
Class<?> dynamicType = new ByteBuddy() .subclass(Object.class) .method(ElementMatchers.named("toString")) .intercept(FixedValue.value("Hello World!")) .make() .load(getClass().getClassLoader()) .getLoaded(); assertThat(dynamicType.newInstance().toString(), is("Hello World!"));
4、JVM-SANDBOX
JVM沙箱容器,一種JVM的非侵入式運(yùn)行期AOP解決方案:
動(dòng)態(tài)增強(qiáng)類你所指定的類,獲取你想要的參數(shù)和行信息甚至改變方法執(zhí)行。
動(dòng)態(tài)可插拔容器框架。
到此這篇關(guān)于Java字節(jié)碼的增強(qiáng)技術(shù)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java字節(jié)碼增強(qiáng)內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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