Java字节码框架ASM学习

一、什么是ASM

　　ASM是一个java字节码操纵框架，它能被用来动态生成类或者增强既有类的功能。ASM 可以直接产生二进制 class 文件，也可以在类被加载入 Java 虚拟机之前动态改变类行为。Java class 被存储在严格格式定义的 .class文件里，这些类文件拥有足够的元数据来解析类中的所有元素：类名称、方法、属性以及 Java 字节码（指令）。ASM从类文件中读入信息后，能够改变类行为，分析类信息，甚至能够根据用户要求生成新类。

　　使用ASM框架需要导入asm的jar包，下载链接：asm-3.2.jar。

二、如何使用ASM

　　ASM框架中的核心类有以下几个：

　　① ClassReader:该类用来解析编译过的class字节码文件。

　　② ClassWriter:该类用来重新构建编译后的类，比如说修改类名、属性以及方法，甚至可以生成新的类的字节码文件。

　　③ ClassAdapter:该类也实现了ClassVisitor接口，它将对它的方法调用委托给另一个ClassVisitor对象。

示例1：通过ClassWriter生成类的字节码

package samyang.asm.example1;

import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

import jdk.internal.org.objectweb.asm.ClassWriter;
import jdk.internal.org.objectweb.asm.Opcodes;

/**
 * @Description: 通过ASM生成类的字节码
 */
public class GeneratorClass {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //生成一个类只需要ClassWriter组件即可
        ClassWriter cw = new ClassWriter(0);
        //通过visit方法确定类的头部信息
        cw.visit(Opcodes.V1_5, Opcodes.ACC_PUBLIC + Opcodes.ACC_ABSTRACT + Opcodes.ACC_INTERFACE,
            "samyang/asm/example1/Comparable", null, "java/lang/Object",
            new String[] {"samyang/asm/example1/Mesurable"});
        // 定义类的属性
        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();
        // 定义类的方法
        cw.visitMethod(Opcodes.ACC_PUBLIC + Opcodes.ACC_ABSTRACT, "compareTo",
            "(Ljava/lang/Object;)I", null, null).visitEnd();
        //使cw类已经完成
        cw.visitEnd();
        //将cw转换成字节数组写到文件里面去
        byte[] data = cw.toByteArray();
        File file = new File("target\\classes\\samyang\\asm\\example1\\Generator.class");
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);
        fos.write(data);
        fos.close();
    }
}

生成一个类的字节码文件只需要用到ClassWriter类即可，生成Comparable.class后用javap指令对其进行反编译：javap -c Comparable.class >test.txt。

注：一个编译后的java类不包含package和import段，因此在class文件中所有的类型都使用的是全路径。

ClassWriter类中方法说明：

（1）定义类头部信息

public final void visit(int version, int access, String name, String signature, String superName, String[] interfaces)

version：类版本

access：类的访问标识

name：类名称

signature：类签名，如果类不是通用类，并且不扩展或实现泛型类或接口，则可能为null。

superName：超类名称，如果是接口或超类为Object则可能为null

interfaces：类实现的接口名称列表

（2）定义类属性

public final FieldVisitor visitField(int access, String name, String desc, String signature, Object value)

access：字段访问标识

name：字段名称

desc：字段描述

signature：字段签名，若字段类型不是泛型则可以为null

value：字段初始值

（3）定义类方法

public final MethodVisitor visitMethod(int access, String name, String desc, String signature, String[] exceptions)

access：方法访问标识

name：方法名称

desc：方法描述

signature：方法签名，若方法参数、返回类型和异常没有使用泛型则可能为null

exceptions：方法的异常名，可能为null

Java字节码框架ASM学习

猜你喜欢