网站签到的作用,如何在百度上搜索到自己的网站,深圳龙岗今天新闻头条,云南信息港前言#xff1a;授人以鱼不如授人以渔#xff0c;应用asm的文章有很多#xff0c;简单demo的也很多#xff0c;那么ASM都具备哪些能力呢#xff1f;如何去学习编写ASM代码呢#xff1f;什么样的情景需要用到ASM呢#xff1f;让我们带着这些问题阅读这篇文章吧。
这里由…前言授人以鱼不如授人以渔应用asm的文章有很多简单demo的也很多那么ASM都具备哪些能力呢如何去学习编写ASM代码呢什么样的情景需要用到ASM呢让我们带着这些问题阅读这篇文章吧。
这里由于篇幅限制做了删减(第六部分TreeApi和CoreApi的比较、核心API类的介绍等)如果有兴趣可以联系作者进行交流
个人认为核心在于第五部分如何查看一个想写的类的ASM代码如何写以及全面了解ASM都有哪些能力这样在后面的特定场景下我们才会知道可以通过它来实现想做的功能
一、ASM介绍
1、ASM 是什么
ASM是一个通用的Java字节码操作和分析框架。它可以用于修改现有类或直接以二进制形式动态生成类。ASM提供了一些常见的字节码转换和分析算法可以从中构建定制的复杂转换和代码分析工具。ASM提供了与其他Java字节码框架类似的功能但侧重于性能。由于它的设计和实现尽可能小和快因此非常适合在动态系统中使用但当然也可以以静态方式使用例如在编译器中。
一个.java文件经过Java编译器javac编译之后会生成一个.class文件。在.class文件中存储的是字节码ByteCode数据。ASM所操作的对象是字节码ByteCode而在许多情况下字节码ByteCode的具体表现形式是.class文件。
ASM处理字节码ByteCode的方式是“拆分修改合并”。
字节码工具类创建实现接口方法调用类扩展父类方法调用优点缺点常见使用学习成本java-proxy支持支持支持不支持不支持简单动态代理首选功能有限不支持扩展spring-aop,MyBatis1星asm支持支持支持支持支持任意字节码插入几乎不受限制学习难度大编写代码多cglib5星javaassit支持支持支持支持支持java原始语法字符串形式插入写入直观不支持jdk1.5以上的语法如泛型增强forFastjson,MyBatis2星cglib支持支持支持支持支持与bytebuddy看起来差不多正在被bytebuddy淘汰EasyMockjackson-databind3星bytebuddy支持支持支持支持支持支持任意维度的拦截可以获取原始类、方法以及代理类和全部参数不太直观学习理解有些成本API非常多SkyWalkingMockitoHibernatepowermock3星
比较表格参考 http://xingyun.jd.com/shendeng/article/detail/7826
ASM官网https://asm.ow2.io/ASM源码https://gitlab.ow2.org/asm/asm开发者指南https://asm.ow2.io/developer-guide.html
2、ASM能做什么
生成、修改、删除(接口、类、字段、方法…ASM能够对字节码数据进行analyze、generate、transformationASM可以形象的理解为“Java语言世界”边缘上一扇大门通过这扇大门可以帮助我们进入到“字节码的世界”。
3、ASM实际的使用场景
3.1、Spring当中的ASM
第一个应用场景是Spring框架当中的AOP。 在很多Java项目中都会使用到Spring框架而Spring框架当中的AOPAspect Oriented Programming是依赖于ASM的。具体来说Spring的AOP可以通过JDK的动态代理来实现也可以通过CGLIB实现。其中CGLib (Code Generation Library)是在ASM的基础上构建起来的所以Spring AOP是间接的使用了ASM。参考自 Spring Framework Reference Documentation的 8.6 Proxying mechanisms。
3.2、JDK当中的ASM
第二个应用场景是JDK当中的Lambda表达式。 在Java 8中引入了一个非常重要的特性就是支持Lambda表达式。Lambda表达式允许把方法作为参数进行传递它能够使代码变的更加简洁紧凑。但是我们可能没有注意到其实在现阶段Java 8版本Lambda表达式的调用是通过ASM来实现的。
在rt.jar文件的jdk.internal.org.objectweb.asm包当中就包含了JDK内置的ASM代码。在JDK 8版本当中它所使用的ASM 5.0版本。
如果我们跟踪Lambda表达式的编码实现就会找到InnerClassLambdaMetafactory.spinInnerClass()方法。在这个方法当中我们就会看到JDK会使用jdk.internal.org.objectweb.asm.ClassWriter来生成一个类将lambda表达式的代码包装起来。
LambdaMetafactory.metafactory() 第一步找到这个方法 InnerClassLambdaMetafactory.buildCallSite() 第二步找到这个方法
InnerClassLambdaMetafactory.spinInnerClass() 第三步找到这个方法
4、 ASM的两个组成部分
从组成结构上来说ASM分成两部分一部分为Core API另一部分为Tree API。
其中Core API包括asm.jar、asm-util.jar和asm-commons.jar其中Tree API包括asm-tree.jar和asm-analysis.jar。
asm.jar内核心类ClassReader、ClassVisitor、ClassWriter、FieldVisitor、FieldWriter、MethodVisitor、MethodWriter、Label、Opcodes、Type
ClassReader类负责读取.class文件里的内容然后拆分成各个不同的部分。ClassVisitor类负责对.class文件中某一部分里的信息进行修改。ClassWriter类负责将各个不同的部分重新组合成一个完整的.class文件。
asm-util.jar内核心类
以Check开头的类主要负责检查Check生成的.class文件内容是否正确。以Trace开头的类主要负责将.class文件的内容打印成文字输出。根据输出的文字信息可以探索或追踪Trace.class文件的内部信息。
5、ClassFile
我们都知道在.class文件中存储的是ByteCode数据。但是这些ByteCode数据并不是杂乱无章的而是遵循一定的数据结构。
这个.class文件遵循的数据结构就是由 Java Virtual Machine Specification中定义的 The class File Format
6、常见的字节码类库
Apache Commons BCEL其中BCEL为Byte Code Engineering Library首字母的缩写。
JavassistJavassist表示Java programming assistant
ObjectWeb ASM本课程的研究对象。
Byte Buddy在ASM基础上实现的一个类库。
二、无中生有
1、生成新的接口
预期目标
生成一个正常接口结构定义的.class文件
public interface ASMInterface {byte byteType 1;short shortType 1;int intType 1;char charType s;float floatType 1.1F;double doubleType 1.2;long longType 1L;boolean booleanType false;Byte ByteType 1;Short ShortType Short.valueOf((short)1);Integer IntegerType 1;String StringType s;Float FloatType 1.1F;Double DoubleType 1.1;Long LongType 1L;Boolean BooleanType true;void function();default String defaultFunction(Integer integer) {System.out.println(param integer);return String.valueOf(integer);}static Integer getInteger(String str) {return Integer.valueOf(str);}
}编码实现
public class InterfaceGenerateCore {public static void main(String[] args) throws Exception {String relative_path sample/ASMGenerateInterface.class;String filepath FileUtils.getFilePath(relative_path);// (1) 生成byte[]内容byte[] bytes dump();// (2) 保存byte[]到文件FileUtils.writeBytes(filepath, bytes);}public static byte[] dump() throws Exception {// (1) 创建ClassWriter对象ClassWriter cw new ClassWriter(ClassWriter.COMPUTE_FRAMES);// (2) 调用visitXxx()方法,调用顺序和说明如下/** visit* [visitSource][visitModule][visitNestHost][visitPermittedSubclass][visitOuterClass]* (visitAnnotation |* visitTypeAnnotation |* visitAttribute)** (visitNestMember |* visitInnerClass |* visitRecordComponent |* visitField |* visitMethod)** visitEnd* []: 表示最多调用一次可以不调用但最多调用一次。* ()和|: 表示在多个方法之间可以选择任意一个并且多个方法之间不分前后顺序。* *: 表示方法可以调用0次或多次。* *///定义接口/**visit(version, access, name, signature, superName, interfaces)*version: 表示当前类的版本信息。在下述示例代码中其取值为Opcodes.V1_8表示使用Java 8版本。*access: 表示当前类的访问标识access flag信息。在下面的示例中access的取值是ACC_PUBLIC ACC_ABSTRACT ACC_INTERFACE也可以写成ACC_PUBLIC | ACC_ABSTRACT | ACC_INTERFACE。如果想进一步了解这些标识的含义可以参考Java Virtual Machine Specification的Chapter 4. The class File Format部分。*name: 表示当前类的名字它采用的格式是Internal Name的形式。在.java文件中我们使用Java语言来编写代码使用类名的形式是Fully Qualified Class Name例如java.lang.String将.java文件编译之后就会生成.class文件在.class文件中类名的形式会发生变化称之为Internal Name例如java/lang/String。因此将Fully Qualified Class Name转换成Internal Name的方式就是将.字符转换成/字符。*signature: 表示当前类的泛型信息。因为在这个接口当中不包含任何的泛型信息因此它的值为null。*superName: 表示当前类的父类信息它采用的格式是Internal Name的形式。*interfaces: 表示当前类实现了哪些接口信息。**/cw.visit(V1_8, // versionACC_PUBLIC ACC_ABSTRACT ACC_INTERFACE, // accesssample/ASMGenerateInterface, // namenull, // signaturejava/lang/Object, // superNamenull // interfaces);//定义字段-基本类型/** visitField(access, name, descriptor, signature, value)*access参数表示当前字段或方法带有的访问标识access flag信息例如ACC_PUBLIC、ACC_STATIC和ACC_FINAL等。*name参数表示当前字段或方法的名字。*descriptor参数表示当前字段或方法的描述符。这些描述符与我们平时使用的Java类型是有区别的。byte-B、short-S、int-I、char-C、具体可以参考如下示例代码*signature参数表示当前字段或方法是否带有泛型信息。换句话说如果不带有泛型信息提供一个null就可以了如果带有泛型信息就需要给它提供某一个具体的值。*value参数是visitField()方法的第5个参数。这个参数的取值与当前字段是否为常量有关系。如果当前字段是一个常量就需要给value参数提供某一个具体的值如果当前字段不是常量那么使用null就可以了。* */{FieldVisitor fv1 cw.visitField(ACC_PUBLIC ACC_STATIC ACC_FINAL, byteType, B, null, new Integer(1));fv1.visitEnd();}{FieldVisitor fv2 cw.visitField(ACC_PUBLIC ACC_STATIC ACC_FINAL, shortType, S, null, new Integer(1));fv2.visitEnd();}{FieldVisitor fv3 cw.visitField(ACC_PUBLIC ACC_STATIC ACC_FINAL, intType, I, null, new Integer(1));fv3.visitEnd();}{FieldVisitor fv4 cw.visitField(ACC_PUBLIC ACC_STATIC ACC_FINAL, charType, C, null, s);fv4.visitEnd();}{FieldVisitor fv5 cw.visitField(ACC_PUBLIC ACC_STATIC ACC_FINAL, floatType, F, null, new Float(1.1));fv5.visitEnd();}{FieldVisitor fv6 cw.visitField(ACC_PUBLIC ACC_STATIC ACC_FINAL, doubleType, D, null, new Double(1.2));fv6.visitEnd();}{FieldVisitor fv7 cw.visitField(ACC_PUBLIC ACC_STATIC ACC_FINAL, longType, J, null, new Long(1L));fv7.visitEnd();}{FieldVisitor fv8 cw.visitField(ACC_PUBLIC ACC_STATIC ACC_FINAL, booleanType, Z, null, new Integer(0));fv8.visitEnd();}//定义变量-包装类型{FieldVisitor fv11 cw.visitField(ACC_PUBLIC ACC_STATIC ACC_FINAL, ByteType, Ljava/lang/Byte;, null, null);fv11.visitEnd();}{FieldVisitor fv12 cw.visitField(ACC_PUBLIC ACC_STATIC ACC_FINAL, ShortType, Ljava/lang/Short;, null,null);fv12.visitEnd();}{FieldVisitor fv13 cw.visitField(ACC_PUBLIC ACC_STATIC ACC_FINAL, IntegerType, Ljava/lang/Integer;, null,null);fv13.visitEnd();}{FieldVisitor fv14 cw.visitField(ACC_PUBLIC ACC_STATIC ACC_FINAL, StringType, Ljava/lang/String;, null, s);fv14.visitEnd();}{FieldVisitor fv15 cw.visitField(ACC_PUBLIC ACC_STATIC ACC_FINAL, FloatType, Ljava/lang/Float;, null,null);fv15.visitEnd();}{FieldVisitor fv16 cw.visitField(ACC_PUBLIC ACC_STATIC ACC_FINAL, DoubleType, Ljava/lang/Double;, null,null);fv16.visitEnd();}{FieldVisitor fv17 cw.visitField(ACC_PUBLIC ACC_STATIC ACC_FINAL, LongType, Ljava/lang/Long;, null, null);fv17.visitEnd();}{FieldVisitor fv18 cw.visitField(ACC_PUBLIC ACC_STATIC ACC_FINAL, BooleanType, Ljava/lang/Boolean;, null, null);fv18.visitEnd();}//定义方法-抽象方法/** visitMethod(access, name, descriptor, signature, exceptions)*access参数表示当前字段或方法带有的访问标识access flag信息例如ACC_PUBLIC、ACC_STATIC和ACC_FINAL等。*name参数表示当前字段或方法的名字。*descriptor参数表示当前字段或方法的描述符。这些描述符与我们平时使用的Java类型是有区别的。()内为入参后面为反参*signature参数表示当前字段或方法是否带有泛型信息。换句话说如果不带有泛型信息提供一个null就可以了如果带有泛型信息就需要给它提供某一个具体的值。*exceptions参数是visitMethod()方法的第5个参数。这个参数的取值与当前方法声明中是否具有throws XxxException相关。* */{MethodVisitor mv1 cw.visitMethod(ACC_PUBLIC ACC_ABSTRACT, function, ()V, null, null);mv1.visitEnd();}//定义方法-默认方法{MethodVisitor mv2 cw.visitMethod(ACC_PUBLIC, defaultFunction, (Ljava/lang/Integer;)Ljava/lang/String;, null, null);mv2.visitCode();mv2.visitFieldInsn(GETSTATIC, java/lang/System, out, Ljava/io/PrintStream;);mv2.visitTypeInsn(NEW, java/lang/StringBuilder);mv2.visitInsn(DUP);mv2.visitMethodInsn(INVOKESPECIAL, java/lang/StringBuilder, init, ()V, false);mv2.visitLdcInsn(param );mv2.visitMethodInsn(INVOKEVIRTUAL, java/lang/StringBuilder, append, (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;, false);mv2.visitVarInsn(ALOAD, 1);mv2.visitMethodInsn(INVOKEVIRTUAL, java/lang/StringBuilder, append, (Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/StringBuilder;, false);mv2.visitMethodInsn(INVOKEVIRTUAL, java/lang/StringBuilder, toString, ()Ljava/lang/String;, false);mv2.visitMethodInsn(INVOKEVIRTUAL, java/io/PrintStream, println, (Ljava/lang/String;)V, false);mv2.visitVarInsn(ALOAD, 1);mv2.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, java/lang/String, valueOf, (Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/String;, false);mv2.visitInsn(ARETURN);mv2.visitMaxs(3, 2);mv2.visitEnd();}//定义方法-静态方法{MethodVisitor mv3 cw.visitMethod(ACC_PUBLIC | ACC_STATIC, getInteger, (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/Integer;, null, null);mv3.visitCode();mv3.visitVarInsn(ALOAD, 0);mv3.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, java/lang/Integer, valueOf, (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/Integer;, false);mv3.visitInsn(ARETURN);mv3.visitMaxs(1, 1);mv3.visitEnd();}{MethodVisitor mv4 cw.visitMethod(ACC_STATIC, clinit, ()V, null, null);mv4.visitCode();mv4.visitInsn(ICONST_1);mv4.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, java/lang/Byte, valueOf, (B)Ljava/lang/Byte;, false);mv4.visitFieldInsn(PUTSTATIC, sample/ASMInterface, ByteType, Ljava/lang/Byte;);mv4.visitInsn(ICONST_1);mv4.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, java/lang/Short, valueOf, (S)Ljava/lang/Short;, false);mv4.visitFieldInsn(PUTSTATIC, sample/ASMInterface, ShortType, Ljava/lang/Short;);mv4.visitInsn(ICONST_1);mv4.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, java/lang/Integer, valueOf, (I)Ljava/lang/Integer;, false);mv4.visitFieldInsn(PUTSTATIC, sample/ASMInterface, IntegerType, Ljava/lang/Integer;);mv4.visitLdcInsn(new Float(1.1));mv4.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, java/lang/Float, valueOf, (F)Ljava/lang/Float;, false);mv4.visitFieldInsn(PUTSTATIC, sample/ASMInterface, FloatType, Ljava/lang/Float;);mv4.visitLdcInsn(new Double(1.1));mv4.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, java/lang/Double, valueOf, (D)Ljava/lang/Double;, false);mv4.visitFieldInsn(PUTSTATIC, sample/ASMInterface, DoubleType, Ljava/lang/Double;);mv4.visitInsn(LCONST_1);mv4.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, java/lang/Long, valueOf, (J)Ljava/lang/Long;, false);mv4.visitFieldInsn(PUTSTATIC, sample/ASMInterface, LongType, Ljava/lang/Long;);mv4.visitInsn(ICONST_1);mv4.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, java/lang/Boolean, valueOf, (Z)Ljava/lang/Boolean;, false);mv4.visitFieldInsn(PUTSTATIC, sample/ASMInterface, BooleanType, Ljava/lang/Boolean;);mv4.visitInsn(RETURN);mv4.visitMaxs(2, 0);mv4.visitEnd();}cw.visitEnd(); // 注意最后要调用visitEnd()方法// (3) 调用toByteArray()方法return cw.toByteArray();}
}
验证结果
生成的接口是否正确
public class HelloWorldRun {public static void main(String[] args) throws Exception {ClassLoader classLoader Thread.currentThread().getContextClassLoader();Class? clazz classLoader.loadClass(sample.ASMGenerateInterface);Field[] declaredFields clazz.getDeclaredFields();if (declaredFields.length 0) {System.out.println(fields:);for (Field f : declaredFields) {Object value f.get(null);System.out.println( f.getName() : value);}}Method[] declaredMethods clazz.getDeclaredMethods();if (declaredMethods.length 0) {System.out.println(methods:);for (Method m : declaredMethods) {System.out.println( m.getName());}}}
}效果图如下 2、生成新的类
预期目标
生成一个正常类结构定义的.class文件
public class ASMClass {//定义变量-基本类型byte byteType 1;short shortType 1;int intType 1;char charType s;float floatType 1.1f;double doubleType 1.2;long longType 1;boolean booleanType false;//定义变量-包装类型Byte ByteType 1;Short ShortType 1;Integer IntegerType 1;String StringType string;Float FloatType 1.1f;Double DoubleType 1.1;Long LongType 1l;DeprecatedBoolean BooleanType true;/** 静态方法* */public static Integer getInteger(String str) {return Integer.valueOf(str);}/** 实例方法* */public String instanceMethod(Integer integer) {return String.valueOf(integer);}
}
编码实现:
public class ClassGenerateCore {public static void main(String[] args) throws Exception {String relative_path sample/ASMGenerateClass.class;String filepath FileUtils.getFilePath(relative_path);// (1) 生成byte[]内容byte[] bytes dump();// (2) 保存byte[]到文件FileUtils.writeBytes(filepath, bytes);}public static byte[] dump() throws Exception {// (1) 创建ClassWriter对象ClassWriter cw new ClassWriter(ClassWriter.COMPUTE_FRAMES);// (2) 调用visitXxx()方法,调用顺序和说明如下/** visit* [visitSource][visitModule][visitNestHost][visitPermittedSubclass][visitOuterClass]* (visitAnnotation |* visitTypeAnnotation |* visitAttribute)** (visitNestMember |* visitInnerClass |* visitRecordComponent |* visitField |* visitMethod)** visitEnd* []: 表示最多调用一次可以不调用但最多调用一次。* ()和|: 表示在多个方法之间可以选择任意一个并且多个方法之间不分前后顺序。* *: 表示方法可以调用0次或多次。* *///定义接口/**visit(version, access, name, signature, superName, interfaces)*version: 表示当前类的版本信息。在下述示例代码中其取值为Opcodes.V1_8表示使用Java 8版本。*access: 表示当前类的访问标识access flag信息。在下面的示例中access的取值是ACC_PUBLIC ACC_ABSTRACT ACC_INTERFACE也可以写成ACC_PUBLIC | ACC_ABSTRACT | ACC_INTERFACE。如果想进一步了解这些标识的含义可以参考Java Virtual Machine Specification的Chapter 4. The class File Format部分。*name: 表示当前类的名字它采用的格式是Internal Name的形式。在.java文件中我们使用Java语言来编写代码使用类名的形式是Fully Qualified Class Name例如java.lang.String将.java文件编译之后就会生成.class文件在.class文件中类名的形式会发生变化称之为Internal Name例如java/lang/String。因此将Fully Qualified Class Name转换成Internal Name的方式就是将.字符转换成/字符。*signature: 表示当前类的泛型信息。因为在这个接口当中不包含任何的泛型信息因此它的值为null。*superName: 表示当前类的父类信息它采用的格式是Internal Name的形式。*interfaces: 表示当前类实现了哪些接口信息。**/cw.visit(V1_8, // versionACC_PUBLIC ACC_SUPER, // accesssample/ASMGenerateClass, // namenull, // signaturejava/lang/Object, // superNamenull // interfaces);//定义字段-基本类型/** visitField(access, name, descriptor, signature, value)*access参数表示当前字段或方法带有的访问标识access flag信息例如ACC_PUBLIC、ACC_STATIC和ACC_FINAL等。*name参数表示当前字段或方法的名字。*descriptor参数表示当前字段或方法的描述符。这些描述符与我们平时使用的Java类型是有区别的。byte-B、short-S、int-I、char-C、具体可以参考如下示例代码*signature参数表示当前字段或方法是否带有泛型信息。换句话说如果不带有泛型信息提供一个null就可以了如果带有泛型信息就需要给它提供某一个具体的值。*value参数是visitField()方法的第5个参数。这个参数的取值与当前字段是否为常量有关系。如果当前字段是一个常量就需要给value参数提供某一个具体的值如果当前字段不是常量那么使用null就可以了。* */{FieldVisitor fv1 cw.visitField(0, byteType, B, null, new Byte(1));fv1.visitEnd();}{FieldVisitor fv2 cw.visitField(0, shortType, S, null, new Short(1));fv2.visitEnd();}{FieldVisitor fv3 cw.visitField(0, intType, I, null, new Integer(1));fv3.visitEnd();}{FieldVisitor fv4 cw.visitField(0, charType, C, null, s);fv4.visitEnd();}{FieldVisitor fv5 cw.visitField(0, floatType, F, null, new Float(1.1));fv5.visitEnd();}{FieldVisitor fv6 cw.visitField(0, doubleType, D, null, new Double(1.2));fv6.visitEnd();}{FieldVisitor fv7 cw.visitField(0, longType, J, null, new Long(1));fv7.visitEnd();}{FieldVisitor fv8 cw.visitField(0, booleanType, Z, null, false);fv8.visitEnd();}//定义变量-包装类型{FieldVisitor fv11 cw.visitField(0, ByteType, Ljava/lang/Byte;, null, 1);fv11.visitEnd();}{FieldVisitor fv12 cw.visitField(0, ShortType, Ljava/lang/Short;, null, 1);fv12.visitEnd();}{FieldVisitor fv13 cw.visitField(0, IntegerType, Ljava/lang/Integer;, null, 1);fv13.visitEnd();}{FieldVisitor fv14 cw.visitField(0, StringType, Ljava/lang/String;, null, s);fv14.visitEnd();}{FieldVisitor fv15 cw.visitField(0, FloatType, Ljava/lang/Float;, null, 1.1f);fv15.visitEnd();}{FieldVisitor fv16 cw.visitField(ACC_PUBLIC, DoubleType, Ljava/lang/Double;, null, 1.1);fv16.visitEnd();}{FieldVisitor fv17 cw.visitField(0, LongType, Ljava/lang/Long;, null, 1l);fv17.visitEnd();}{FieldVisitor fv18 cw.visitField(ACC_DEPRECATED, BooleanType, Ljava/lang/Boolean;, null, true);{AnnotationVisitor annotationVisitor0 fv18.visitAnnotation(Ljava/lang/Deprecated;, true);annotationVisitor0.visitEnd();}fv18.visitEnd();}/** visitMethod(access, name, descriptor, signature, exceptions)*access参数表示当前字段或方法带有的访问标识access flag信息例如ACC_PUBLIC、ACC_STATIC和ACC_FINAL等。*name参数表示当前字段或方法的名字。*descriptor参数表示当前字段或方法的描述符。这些描述符与我们平时使用的Java类型是有区别的。()内为入参后面为反参*signature参数表示当前字段或方法是否带有泛型信息。换句话说如果不带有泛型信息提供一个null就可以了如果带有泛型信息就需要给它提供某一个具体的值。*exceptions参数是visitMethod()方法的第5个参数。这个参数的取值与当前方法声明中是否具有throws XxxException相关。* *///定义方法-静态代码块{MethodVisitor mv2 cw.visitMethod(ACC_STATIC, clinit, ()V, null, null);mv2.visitCode();mv2.visitFieldInsn(GETSTATIC, java/lang/System, out, Ljava/io/PrintStream;);mv2.visitLdcInsn(class initialization method);mv2.visitMethodInsn(INVOKEVIRTUAL, java/io/PrintStream, println, (Ljava/lang/String;)V, false);mv2.visitInsn(RETURN);mv2.visitMaxs(2, 0);mv2.visitEnd();}//定义方法-无参构造器{MethodVisitor methodVisitor cw.visitMethod(ACC_PUBLIC, init, ()V, null, null);methodVisitor.visitCode();methodVisitor.visitVarInsn(ALOAD, 0);methodVisitor.visitMethodInsn(INVOKESPECIAL, java/lang/Object, init, ()V, false);methodVisitor.visitVarInsn(ALOAD, 0);methodVisitor.visitInsn(ICONST_1);methodVisitor.visitFieldInsn(PUTFIELD, sample/ASMGenerateClass, byteType, B);methodVisitor.visitVarInsn(ALOAD, 0);methodVisitor.visitInsn(ICONST_1);methodVisitor.visitFieldInsn(PUTFIELD, sample/ASMGenerateClass, shortType, S);methodVisitor.visitVarInsn(ALOAD, 0);methodVisitor.visitInsn(ICONST_1);methodVisitor.visitFieldInsn(PUTFIELD, sample/ASMGenerateClass, intType, I);methodVisitor.visitVarInsn(ALOAD, 0);methodVisitor.visitIntInsn(BIPUSH, 115);methodVisitor.visitFieldInsn(PUTFIELD, sample/ASMGenerateClass, charType, C);methodVisitor.visitVarInsn(ALOAD, 0);methodVisitor.visitLdcInsn(new Float(1.1));methodVisitor.visitFieldInsn(PUTFIELD, sample/ASMGenerateClass, floatType, F);methodVisitor.visitVarInsn(ALOAD, 0);methodVisitor.visitLdcInsn(new Double(1.2));methodVisitor.visitFieldInsn(PUTFIELD, sample/ASMGenerateClass, doubleType, D);methodVisitor.visitVarInsn(ALOAD, 0);methodVisitor.visitInsn(LCONST_1);methodVisitor.visitFieldInsn(PUTFIELD, sample/ASMGenerateClass, longType, J);methodVisitor.visitVarInsn(ALOAD, 0);methodVisitor.visitInsn(ICONST_0);methodVisitor.visitFieldInsn(PUTFIELD, sample/ASMGenerateClass, booleanType, Z);methodVisitor.visitVarInsn(ALOAD, 0);methodVisitor.visitInsn(ICONST_1);methodVisitor.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, java/lang/Byte, valueOf, (B)Ljava/lang/Byte;, false);methodVisitor.visitFieldInsn(PUTFIELD, sample/ASMGenerateClass, ByteType, Ljava/lang/Byte;);methodVisitor.visitVarInsn(ALOAD, 0);methodVisitor.visitInsn(ICONST_1);methodVisitor.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, java/lang/Short, valueOf, (S)Ljava/lang/Short;, false);methodVisitor.visitFieldInsn(PUTFIELD, sample/ASMGenerateClass, ShortType, Ljava/lang/Short;);methodVisitor.visitVarInsn(ALOAD, 0);methodVisitor.visitInsn(ICONST_1);methodVisitor.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, java/lang/Integer, valueOf, (I)Ljava/lang/Integer;, false);methodVisitor.visitFieldInsn(PUTFIELD, sample/ASMGenerateClass, IntegerType, Ljava/lang/Integer;);methodVisitor.visitVarInsn(ALOAD, 0);methodVisitor.visitLdcInsn(string);methodVisitor.visitFieldInsn(PUTFIELD, sample/ASMGenerateClass, StringType, Ljava/lang/String;);methodVisitor.visitVarInsn(ALOAD, 0);methodVisitor.visitLdcInsn(new Float(1.1));methodVisitor.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, java/lang/Float, valueOf, (F)Ljava/lang/Float;, false);methodVisitor.visitFieldInsn(PUTFIELD, sample/ASMGenerateClass, FloatType, Ljava/lang/Float;);methodVisitor.visitVarInsn(ALOAD, 0);methodVisitor.visitLdcInsn(new Double(1.1));methodVisitor.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, java/lang/Double, valueOf, (D)Ljava/lang/Double;, false);methodVisitor.visitFieldInsn(PUTFIELD, sample/ASMGenerateClass, DoubleType, Ljava/lang/Double;);methodVisitor.visitVarInsn(ALOAD, 0);methodVisitor.visitInsn(LCONST_1);methodVisitor.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, java/lang/Long, valueOf, (J)Ljava/lang/Long;, false);methodVisitor.visitFieldInsn(PUTFIELD, sample/ASMGenerateClass, LongType, Ljava/lang/Long;);methodVisitor.visitVarInsn(ALOAD, 0);methodVisitor.visitInsn(ICONST_1);methodVisitor.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, java/lang/Boolean, valueOf, (Z)Ljava/lang/Boolean;, false);methodVisitor.visitFieldInsn(PUTFIELD, sample/ASMGenerateClass, BooleanType, Ljava/lang/Boolean;);methodVisitor.visitInsn(RETURN);methodVisitor.visitMaxs(3, 1);methodVisitor.visitEnd();}//定义方法-静态方法{MethodVisitor mv1 cw.visitMethod(ACC_PUBLIC | ACC_STATIC, getInteger, (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/Integer;, null, null);mv1.visitCode();mv1.visitVarInsn(ALOAD, 0);mv1.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, java/lang/Integer, valueOf, (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/Integer;, false);mv1.visitInsn(ARETURN);mv1.visitMaxs(1, 1);mv1.visitEnd();}//定义方法-实例方法{MethodVisitor mv2 cw.visitMethod(ACC_PUBLIC, instanceMethod, (Ljava/lang/Integer;)Ljava/lang/String;, null, null);mv2.visitCode();mv2.visitVarInsn(ALOAD, 1);mv2.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, java/lang/String, valueOf, (Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/String;, false);mv2.visitInsn(ARETURN);mv2.visitMaxs(1, 2);mv2.visitEnd();}cw.visitEnd(); // 注意最后要调用visitEnd()方法// (3) 调用toByteArray()方法return cw.toByteArray();}
}验证结果
public class HelloWorldRun {public static void main(String[] args) throws Exception {Class? clazz Class.forName(sample.ASMGenerateClass);Method method clazz.getDeclaredMethod(instanceMethod,Integer.class);Object instance clazz.newInstance();Object invoke method.invoke(instance, new Integer(12));Class? aClass invoke.getClass();System.out.println(aClass aClass);}
}
或者
public class HelloWorldRun {public static void main(String[] args) throws Exception {ClassLoader classLoader Thread.currentThread().getContextClassLoader();Class? clazz classLoader.loadClass(sample.ASMGenerateClass);Field[] declaredFields clazz.getDeclaredFields();if (declaredFields.length 0) {for (Field f : declaredFields) {Object value f.get(null);System.out.println( f.getName() : value);}}Method[] declaredMethods clazz.getDeclaredMethods();if (declaredMethods.length 0) {for (Method m : declaredMethods) {System.out.println( m.getName());}}}
}效果图如下 ClassVisitor中visitXxx()的调用顺序
visit
[visitSource][visitModule][visitNestHost][visitPermittedSubclass][visitOuterClass]
(visitAnnotation |visitTypeAnnotation |visitAttribute
)*
(visitNestMember |visitInnerClass |visitRecordComponent |visitField |visitMethod
)*
visitEnd
其中涉及到一些符号它们的含义如下
[]: 表示最多调用一次可以不调用但最多调用一次。
()和|: 表示在多个方法之间可以选择任意一个并且多个方法之间不分前后顺序。
*: 表示方法可以调用0次或多次。FieldVisitor中visitXxx()的调用顺序
(visitAnnotation |visitTypeAnnotation |visitAttribute
)*
visitEndMethodVisitor中visitXxx()的调用顺序
(visitParameter)*
[visitAnnotationDefault]
(visitAnnotation | visitAnnotableParameterCount | visitParameterAnnotation | visitTypeAnnotation | visitAttribute)*
[visitCode(visitFrame |visitXxxInsn |visitLabel |visitInsnAnnotation |visitTryCatchBlock |visitTryCatchAnnotation |visitLocalVariable |visitLocalVariableAnnotation |visitLineNumber)*visitMaxs
]
visitEnd
第一组在visitCode()方法之前的方法。这一组的方法主要负责parameter、annotation和attributes等内容
第二组在visitCode()方法和visitMaxs()方法之间的方法。这一组的方法主要负责当前方法的“方法体”内的opcode内容。其中visitCode()方法标志着方法体的开始而visitMaxs()方法标志着方法体的结束。
第三组是visitEnd()方法。这个visitEnd()方法是最后一个进行调用的方法。不同的MethodVisitor对象它们的visitXxx()方法是彼此独立的只要各自遵循方法的调用顺序就能够得到正确的结果。
三、狸猫换太子
1、修改类的版本
ClassVisitor子类实现
public class ClassChangeVersionVisitor extends ClassVisitor {public ClassChangeVersionVisitor(int api, ClassVisitor classVisitor) {super(api, classVisitor);}Overridepublic void visit(int version, int access, String name, String signature, String superName, String[] interfaces) {super.visit(Opcodes.V1_7, access, name, signature, superName, interfaces);}
}使用ClassVisitor的子类ClassChangeVersionVisitor进行类的版本修改
public class ASMModifyClass {public static void main(String[] args) throws Exception {String relative_path sample/HelloWorld.class;String filepath FileUtils.getFilePath(relative_path);byte[] bytes FileUtils.readBytes(filepath);//1构建ClassReaderClassReader cr new ClassReader(bytes);//2构建ClassWriterClassWriter cw new ClassWriter(ClassWriter.COMPUTE_FRAMES);//3串连ClassVisitorint api Opcodes.ASM9;ClassVisitor cv new ClassChangeVersionVisitor(api, cw);//4结合ClassReader和ClassVisitorint parsingOptions ClassReader.SKIP_DEBUG | ClassReader.SKIP_FRAMES;cr.accept(cv, parsingOptions);//5生成byte[]byte[] bytes2 cw.toByteArray();FileUtils.writeBytes(filepath, bytes2);}
}验证效果
通过javap -p -v HelloWorld命令可以看到版本号信息已从52调整位51 2.给每个方法添加计算调用时间
对目标类进行方法改造调换—为每个方法添加用时计算 public class HelloWorld {public int add(int a, int b) throws InterruptedException {int c a b;Random rand new Random(System.currentTimeMillis());int num rand.nextInt(300);Thread.sleep(100 num);return c;}public int sub(int a, int b) throws InterruptedException {int c a - b;Random rand new Random(System.currentTimeMillis());int num rand.nextInt(400);Thread.sleep(100 num);return c;}
}ASM编码实现 public class MethodTimerVisitor2 extends ClassVisitor {private String owner;private boolean isInterface;public MethodTimerVisitor2(int api, ClassVisitor classVisitor) {super(api, classVisitor);}Overridepublic void visit(int version, int access, String name, String signature, String superName, String[] interfaces) {super.visit(version, access, name, signature, superName, interfaces);owner name;isInterface (access ACC_INTERFACE) ! 0;}Overridepublic MethodVisitor visitMethod(int access, String name, String descriptor, String signature, String[] exceptions) {MethodVisitor mv super.visitMethod(access, name, descriptor, signature, exceptions);if (!isInterface mv ! null !init.equals(name) !clinit.equals(name)) {boolean isAbstractMethod (access ACC_ABSTRACT) ! 0;boolean isNativeMethod (access ACC_NATIVE) ! 0;if (!isAbstractMethod !isNativeMethod) {// 每遇到一个合适的方法就添加一个相应的字段FieldVisitor fv super.visitField(ACC_PUBLIC | ACC_STATIC, getFieldName(name), J, null, null);if (fv ! null) {fv.visitEnd();}mv new MethodTimerAdapter2(api, mv, owner, name);}}return mv;}private String getFieldName(String methodName) {return timer_ methodName;}private class MethodTimerAdapter2 extends MethodVisitor {private final String owner;private final String methodName;public MethodTimerAdapter2(int api, MethodVisitor mv, String owner, String methodName) {super(api, mv);this.owner owner;this.methodName methodName;}Overridepublic void visitCode() {// 首先处理自己的代码逻辑super.visitFieldInsn(GETSTATIC, owner, getFieldName(methodName), J); // 注意字段名字要对应super.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, java/lang/System, currentTimeMillis, ()J, false);super.visitInsn(LSUB);super.visitFieldInsn(PUTSTATIC, owner, getFieldName(methodName), J); // 注意字段名字要对应// 其次调用父类的方法实现super.visitCode();}Overridepublic void visitInsn(int opcode) {// 首先处理自己的代码逻辑if ((opcode IRETURN opcode RETURN) || opcode ATHROW) {super.visitFieldInsn(GETSTATIC, owner, getFieldName(methodName), J); // 注意字段名字要对应super.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, java/lang/System, currentTimeMillis, ()J, false);super.visitInsn(LADD);super.visitFieldInsn(PUTSTATIC, owner, getFieldName(methodName), J); // 注意字段名字要对应}// 其次调用父类的方法实现super.visitInsn(opcode);}}
}对方法进行转换 public class HelloWorldTransformCore {private static final int DEFAULT_BUFFER_SIZE 1024 * 4;public static void main(String[] args) {String relative_path sample/HelloWorld.class;String dir HelloWorldTransformCore.class.getResource(/).getPath();String filepath dir relative_path;File file new File(filepath);try {InputStream in new FileInputStream(file);in new BufferedInputStream(in);ByteArrayOutputStream bao new ByteArrayOutputStream();copyLarge(in, bao, new byte[DEFAULT_BUFFER_SIZE]);byte[] bytes1 bao.toByteArray();//1构建ClassReaderClassReader cr new ClassReader(bytes1);//2构建ClassWriterClassWriter cw new ClassWriter(ClassWriter.COMPUTE_FRAMES);//3串连ClassVisitorint api Opcodes.ASM9;ClassVisitor cv new MethodTimerVisitor2(api, cw);//4结合ClassReader和ClassVisitorint parsingOptions ClassReader.SKIP_DEBUG | ClassReader.SKIP_FRAMES;cr.accept(cv, parsingOptions);//5生成byte[]byte[] bytes2 cw.toByteArray();OutputStream out new FileOutputStream(filepath);BufferedOutputStream buff new BufferedOutputStream(out);buff.write(bytes2);buff.flush();buff.close();System.out.println(file:// filepath);} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}public static long copyLarge(final InputStream input, final OutputStream output, final byte[] buffer)throws IOException {long count 0;int n;while (-1 ! (n input.read(buffer))) {output.write(buffer, 0, n);count n;}return count;}
}验证结果
public class HelloWorldRun {public static void main(String[] args) throws Exception {// 第一部分先让“子弹飞一会儿”让程序运行一段时间HelloWorld instance new HelloWorld();Random rand new Random(System.currentTimeMillis());for (int i 0; i 10; i) {boolean flag rand.nextBoolean();int a rand.nextInt(50);int b rand.nextInt(50);if (flag) {int c instance.add(a, b);String line String.format(%d %d %d, a, b, c);System.out.println(line);}else {int c instance.sub(a, b);String line String.format(%d - %d %d, a, b, c);System.out.println(line);}}// 第二部分来查看方法运行的时间Class? clazz HelloWorld.class;Field[] declaredFields clazz.getDeclaredFields();for (Field f : declaredFields) {String fieldName f.getName();f.setAccessible(true);if (fieldName.startsWith(timer)) {Object FieldValue f.get(null);System.out.println(fieldName FieldValue);}}}
}3、打印方法参数和返回值
对目标类进行方法改造—为每个方法添加打印入参和出参
public class HelloWorld {public int test(String name, int age, long idCard, Object obj) {int hashCode 0;hashCode name.hashCode();hashCode age;hashCode (int) (idCard % Integer.MAX_VALUE);hashCode obj.hashCode();return hashCode;}
}我们想实现的预期目标打印出“方法接收的参数值”和“方法的返回值”。
public class HelloWorld {public int test(String name, int age, long idCard, Object obj) {int hashCode 0;hashCode name.hashCode();hashCode age;hashCode (int) (idCard % Integer.MAX_VALUE);hashCode obj.hashCode();System.out.println(hashCode);return hashCode;}
}实现这个功能的思路在“方法进入”的时候打印出“方法接收的参数值”在“方法退出”的时候打印出“方法的返回值”。
首先我们添加一个ParameterUtils类在这个类定义了许多print方法这些print方法可以打印不同类型的数据。
public class ParameterUtils {private static final DateFormat fm new SimpleDateFormat(yyyy-MM-dd HH:mm:ss);public static void printValueOnStack(boolean value) {System.out.println( value);}public static void printValueOnStack(byte value) {System.out.println( value);}public static void printValueOnStack(char value) {System.out.println( value);}public static void printValueOnStack(short value) {System.out.println( value);}public static void printValueOnStack(int value) {System.out.println( value);}public static void printValueOnStack(float value) {System.out.println( value);}public static void printValueOnStack(long value) {System.out.println( value);}public static void printValueOnStack(double value) {System.out.println( value);}public static void printValueOnStack(Object value) {if (value null) {System.out.println( value);}else if (value instanceof String) {System.out.println( value);}else if (value instanceof Date) {System.out.println( fm.format(value));}else if (value instanceof char[]) {System.out.println( Arrays.toString((char[])value));}else {System.out.println( value.getClass() : value.toString());}}public static void printText(String str) {System.out.println(str);}
}在下面的MethodParameterVisitor2类当中我们将使用ParameterUtils类帮助我们打印信息。
ASM编码实现 public class MethodParameterVisitor2 extends ClassVisitor {public MethodParameterVisitor2(int api, ClassVisitor classVisitor) {super(api, classVisitor);}Overridepublic MethodVisitor visitMethod(int access, String name, String descriptor, String signature, String[] exceptions) {MethodVisitor mv super.visitMethod(access, name, descriptor, signature, exceptions);if (mv ! null !name.equals(init)) {boolean isAbstractMethod (access ACC_ABSTRACT) ! 0;boolean isNativeMethod (access ACC_NATIVE) ! 0;if (!isAbstractMethod !isNativeMethod) {mv new MethodParameterAdapter2(api, mv, access, name, descriptor);}}return mv;}private static class MethodParameterAdapter2 extends MethodVisitor {private final int methodAccess;private final String methodName;private final String methodDesc;public MethodParameterAdapter2(int api, MethodVisitor mv, int methodAccess, String methodName, String methodDesc) {super(api, mv);this.methodAccess methodAccess;this.methodName methodName;this.methodDesc methodDesc;}Overridepublic void visitCode() {// 首先处理自己的代码逻辑boolean isStatic ((methodAccess ACC_STATIC) ! 0);int slotIndex isStatic ? 0 : 1;printMessage(Method Enter: methodName methodDesc);Type methodType Type.getMethodType(methodDesc);Type[] argumentTypes methodType.getArgumentTypes();for (Type t : argumentTypes) {int sort t.getSort();int size t.getSize();String descriptor t.getDescriptor();int opcode t.getOpcode(ILOAD);super.visitVarInsn(opcode, slotIndex);if (sort Type.BOOLEAN sort Type.DOUBLE) {String methodDesc String.format((%s)V, descriptor);printValueOnStack(methodDesc);}else {printValueOnStack((Ljava/lang/Object;)V);}slotIndex size;}// 其次调用父类的方法实现super.visitCode();}Overridepublic void visitInsn(int opcode) {// 首先处理自己的代码逻辑if ((opcode IRETURN opcode RETURN) || opcode ATHROW) {printMessage(Method Exit: methodName methodDesc);if (opcode IRETURN opcode DRETURN) {Type methodType Type.getMethodType(methodDesc);Type returnType methodType.getReturnType();int size returnType.getSize();String descriptor returnType.getDescriptor();if (size 1) {super.visitInsn(DUP);}else {super.visitInsn(DUP2);}String methodDesc String.format((%s)V, descriptor);printValueOnStack(methodDesc);}else if (opcode ARETURN) {super.visitInsn(DUP);printValueOnStack((Ljava/lang/Object;)V);}else if (opcode RETURN) {printMessage( return void);}else {printMessage( abnormal return);}}// 其次调用父类的方法实现super.visitInsn(opcode);}private void printMessage(String str) {super.visitLdcInsn(str);super.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, sample/ParameterUtils, printText, (Ljava/lang/String;)V, false);}private void printValueOnStack(String descriptor) {super.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, sample/ParameterUtils, printValueOnStack, descriptor, false);}}
}进行转换 public class HelloWorldTransformCore {public static void main(String[] args) {String relative_path sample/HelloWorld.class;String filepath FileUtils.getFilePath(relative_path);byte[] bytes1 FileUtils.readBytes(filepath);//1构建ClassReaderClassReader cr new ClassReader(bytes1);//2构建ClassWriterClassWriter cw new ClassWriter(ClassWriter.COMPUTE_FRAMES);//3串连ClassVisitorint api Opcodes.ASM9;ClassVisitor cv new MethodParameterVisitor2(api, cw);//4结合ClassReader和ClassVisitorint parsingOptions ClassReader.SKIP_DEBUG | ClassReader.SKIP_FRAMES;cr.accept(cv, parsingOptions);//5生成byte[]byte[] bytes2 cw.toByteArray();FileUtils.writeBytes(filepath, bytes2);}
}验证结果
public class HelloWorldRun {public static void main(String[] args) throws Exception {HelloWorld instance new HelloWorld();int hashCode instance.test(Tomcat, 10, System.currentTimeMillis(), new Object());int remainder hashCode % 2;if (remainder 0) {System.out.println(hashCode is even number.);}else {System.out.println(hashCode is odd number.);}}
}四、非顺序结构
1、if语句
public class HelloWorld {public void test(int value) {if (value 0) {System.out.println(value is 0);}else {System.out.println(value is not 0);}}
}ASM编码实现 public class HelloWorldGenerateCore {public static void main(String[] args) throws Exception {String relative_path sample/HelloWorld.class;String filepath FileUtils.getFilePath(relative_path);// (1) 生成byte[]内容byte[] bytes dump();// (2) 保存byte[]到文件FileUtils.writeBytes(filepath, bytes);}public static byte[] dump() throws Exception {// (1) 创建ClassWriter对象ClassWriter cw new ClassWriter(ClassWriter.COMPUTE_FRAMES);// (2) 调用visitXxx()方法cw.visit(V1_8, ACC_PUBLIC ACC_SUPER, sample/HelloWorld,null, java/lang/Object, null);{MethodVisitor mv1 cw.visitMethod(ACC_PUBLIC, init, ()V, null, null);mv1.visitCode();mv1.visitVarInsn(ALOAD, 0);mv1.visitMethodInsn(INVOKESPECIAL, java/lang/Object, init, ()V, false);mv1.visitInsn(RETURN);mv1.visitMaxs(0, 0);mv1.visitEnd();}{MethodVisitor mv2 cw.visitMethod(ACC_PUBLIC, test, (I)V, null, null);Label elseLabel new Label();Label returnLabel new Label();// 第1段mv2.visitCode();mv2.visitVarInsn(ILOAD, 1);mv2.visitJumpInsn(IFNE, elseLabel);mv2.visitFieldInsn(GETSTATIC, java/lang/System, out, Ljava/io/PrintStream;);mv2.visitLdcInsn(value is 0);mv2.visitMethodInsn(INVOKEVIRTUAL, java/io/PrintStream, println, (Ljava/lang/String;)V, false);mv2.visitJumpInsn(GOTO, returnLabel);// 第2段mv2.visitLabel(elseLabel);mv2.visitFieldInsn(GETSTATIC, java/lang/System, out, Ljava/io/PrintStream;);mv2.visitLdcInsn(value is not 0);mv2.visitMethodInsn(INVOKEVIRTUAL, java/io/PrintStream, println, (Ljava/lang/String;)V, false);// 第3段mv2.visitLabel(returnLabel);mv2.visitInsn(RETURN);mv2.visitMaxs(0, 0);mv2.visitEnd();}cw.visitEnd();// (3) 调用toByteArray()方法return cw.toByteArray();}
}验证结果 public class HelloWorldRun {public static void main(String[] args) throws Exception {Class? clazz Class.forName(sample.HelloWorld);Object obj clazz.newInstance();Method method clazz.getDeclaredMethod(test, int.class);method.invoke(obj, 0);method.invoke(obj, 1);}
}2、switch语句
public class HelloWorld {public void test(int val) {switch (val) {case 1:System.out.println(val 1);break;case 2:System.out.println(val 2);break;case 3:System.out.println(val 3);break;case 4:System.out.println(val 4);break;default:System.out.println(val is unknown);}}
}ASM编码实现 public class HelloWorldGenerateCore {public static void main(String[] args) throws Exception {String relative_path sample/HelloWorld.class;String filepath FileUtils.getFilePath(relative_path);// (1) 生成byte[]内容byte[] bytes dump();// (2) 保存byte[]到文件FileUtils.writeBytes(filepath, bytes);}public static byte[] dump() throws Exception {// (1) 创建ClassWriter对象ClassWriter cw new ClassWriter(ClassWriter.COMPUTE_FRAMES);// (2) 调用visitXxx()方法cw.visit(V1_8, ACC_PUBLIC ACC_SUPER, sample/HelloWorld,null, java/lang/Object, null);{MethodVisitor mv1 cw.visitMethod(ACC_PUBLIC, init, ()V, null, null);mv1.visitCode();mv1.visitVarInsn(ALOAD, 0);mv1.visitMethodInsn(INVOKESPECIAL, java/lang/Object, init, ()V, false);mv1.visitInsn(RETURN);mv1.visitMaxs(0, 0);mv1.visitEnd();}{MethodVisitor mv2 cw.visitMethod(ACC_PUBLIC, test, (I)V, null, null);Label caseLabel1 new Label();Label caseLabel2 new Label();Label caseLabel3 new Label();Label caseLabel4 new Label();Label defaultLabel new Label();Label returnLabel new Label();// 第1段mv2.visitCode();mv2.visitVarInsn(ILOAD, 1);mv2.visitTableSwitchInsn(1, 4, defaultLabel, new Label[]{caseLabel1, caseLabel2, caseLabel3, caseLabel4});// 第2段mv2.visitLabel(caseLabel1);mv2.visitFieldInsn(GETSTATIC, java/lang/System, out, Ljava/io/PrintStream;);mv2.visitLdcInsn(val 1);mv2.visitMethodInsn(INVOKEVIRTUAL, java/io/PrintStream, println, (Ljava/lang/String;)V, false);mv2.visitJumpInsn(GOTO, returnLabel);// 第3段mv2.visitLabel(caseLabel2);mv2.visitFieldInsn(GETSTATIC, java/lang/System, out, Ljava/io/PrintStream;);mv2.visitLdcInsn(val 2);mv2.visitMethodInsn(INVOKEVIRTUAL, java/io/PrintStream, println, (Ljava/lang/String;)V, false);mv2.visitJumpInsn(GOTO, returnLabel);// 第4段mv2.visitLabel(caseLabel3);mv2.visitFieldInsn(GETSTATIC, java/lang/System, out, Ljava/io/PrintStream;);mv2.visitLdcInsn(val 3);mv2.visitMethodInsn(INVOKEVIRTUAL, java/io/PrintStream, println, (Ljava/lang/String;)V, false);mv2.visitJumpInsn(GOTO, returnLabel);// 第5段mv2.visitLabel(caseLabel4);mv2.visitFieldInsn(GETSTATIC, java/lang/System, out, Ljava/io/PrintStream;);mv2.visitLdcInsn(val 4);mv2.visitMethodInsn(INVOKEVIRTUAL, java/io/PrintStream, println, (Ljava/lang/String;)V, false);mv2.visitJumpInsn(GOTO, returnLabel);// 第6段mv2.visitLabel(defaultLabel);mv2.visitFieldInsn(GETSTATIC, java/lang/System, out, Ljava/io/PrintStream;);mv2.visitLdcInsn(val is unknown);mv2.visitMethodInsn(INVOKEVIRTUAL, java/io/PrintStream, println, (Ljava/lang/String;)V, false);// 第7段mv2.visitLabel(returnLabel);mv2.visitInsn(RETURN);mv2.visitMaxs(0, 0);mv2.visitEnd();}cw.visitEnd();// (3) 调用toByteArray()方法return cw.toByteArray();}
}验证结果
import java.lang.reflect.Method;public class HelloWorldRun {public static void main(String[] args) throws Exception {Class? clazz Class.forName(sample.HelloWorld);Object obj clazz.newInstance();Method method clazz.getDeclaredMethod(test, int.class);for (int i 1; i 6; i) {method.invoke(obj, i);}}
}3、for语句
public class HelloWorld {public void test() {for (int i 0; i 10; i) {System.out.println(i);}}
}ASM编码实现
import org.objectweb.asm.*;import static org.objectweb.asm.Opcodes.*;public class HelloWorldGenerateCore {public static void main(String[] args) throws Exception {String relative_path sample/HelloWorld.class;String filepath FileUtils.getFilePath(relative_path);// (1) 生成byte[]内容byte[] bytes dump();// (2) 保存byte[]到文件FileUtils.writeBytes(filepath, bytes);}public static byte[] dump() throws Exception {// (1) 创建ClassWriter对象ClassWriter cw new ClassWriter(ClassWriter.COMPUTE_FRAMES);// (2) 调用visitXxx()方法cw.visit(V1_8, ACC_PUBLIC ACC_SUPER, sample/HelloWorld,null, java/lang/Object, null);{MethodVisitor mv1 cw.visitMethod(ACC_PUBLIC, init, ()V, null, null);mv1.visitCode();mv1.visitVarInsn(ALOAD, 0);mv1.visitMethodInsn(INVOKESPECIAL, java/lang/Object, init, ()V, false);mv1.visitInsn(RETURN);mv1.visitMaxs(0, 0);mv1.visitEnd();}{MethodVisitor methodVisitor cw.visitMethod(ACC_PUBLIC, test, ()V, null, null);Label conditionLabel new Label();Label returnLabel new Label();// 第1段methodVisitor.visitCode();methodVisitor.visitInsn(ICONST_0);methodVisitor.visitVarInsn(ISTORE, 1);// 第2段methodVisitor.visitLabel(conditionLabel);methodVisitor.visitVarInsn(ILOAD, 1);methodVisitor.visitIntInsn(BIPUSH, 10);methodVisitor.visitJumpInsn(IF_ICMPGE, returnLabel);methodVisitor.visitFieldInsn(GETSTATIC, java/lang/System, out, Ljava/io/PrintStream;);methodVisitor.visitVarInsn(ILOAD, 1);methodVisitor.visitMethodInsn(INVOKEVIRTUAL, java/io/PrintStream, println, (I)V, false);methodVisitor.visitIincInsn(1, 1);methodVisitor.visitJumpInsn(GOTO, conditionLabel);// 第3段methodVisitor.visitLabel(returnLabel);methodVisitor.visitInsn(RETURN);methodVisitor.visitMaxs(0, 0);methodVisitor.visitEnd();}cw.visitEnd();// (3) 调用toByteArray()方法return cw.toByteArray();}
}验证结果
public class HelloWorldRun {public static void main(String[] args) throws Exception {Class? clazz Class.forName(sample.HelloWorld);Object obj clazz.newInstance();Method method clazz.getDeclaredMethod(test);method.invoke(obj);}
}4、try-catch语句
public class HelloWorld {public void test() {try {System.out.println(Before Sleep);Thread.sleep(1000);System.out.println(After Sleep);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}
}ASM编码实现
public class HelloWorldGenerateCore {public static void main(String[] args) throws Exception {String relative_path sample/HelloWorld.class;String filepath FileUtils.getFilePath(relative_path);// (1) 生成byte[]内容byte[] bytes dump();// (2) 保存byte[]到文件FileUtils.writeBytes(filepath, bytes);}public static byte[] dump() throws Exception {// (1) 创建ClassWriter对象ClassWriter cw new ClassWriter(ClassWriter.COMPUTE_FRAMES);// (2) 调用visitXxx()方法cw.visit(V1_8, ACC_PUBLIC ACC_SUPER, sample/HelloWorld,null, java/lang/Object, null);{MethodVisitor mv1 cw.visitMethod(ACC_PUBLIC, init, ()V, null, null);mv1.visitCode();mv1.visitVarInsn(ALOAD, 0);mv1.visitMethodInsn(INVOKESPECIAL, java/lang/Object, init, ()V, false);mv1.visitInsn(RETURN);mv1.visitMaxs(0, 0);mv1.visitEnd();}{MethodVisitor mv2 cw.visitMethod(ACC_PUBLIC, test, ()V, null, null);Label startLabel new Label();Label endLabel new Label();Label exceptionHandlerLabel new Label();Label returnLabel new Label();// 第1段mv2.visitCode();// visitTryCatchBlock可以在这里访问mv2.visitTryCatchBlock(startLabel, endLabel, exceptionHandlerLabel, java/lang/InterruptedException);// 第2段mv2.visitLabel(startLabel);mv2.visitFieldInsn(GETSTATIC, java/lang/System, out, Ljava/io/PrintStream;);mv2.visitLdcInsn(Before Sleep);mv2.visitMethodInsn(INVOKEVIRTUAL, java/io/PrintStream, println, (Ljava/lang/String;)V, false);mv2.visitLdcInsn(new Long(1000L));mv2.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, java/lang/Thread, sleep, (J)V, false);mv2.visitFieldInsn(GETSTATIC, java/lang/System, out, Ljava/io/PrintStream;);mv2.visitLdcInsn(After Sleep);mv2.visitMethodInsn(INVOKEVIRTUAL, java/io/PrintStream, println, (Ljava/lang/String;)V, false);// 第3段mv2.visitLabel(endLabel);mv2.visitJumpInsn(GOTO, returnLabel);// 第4段mv2.visitLabel(exceptionHandlerLabel);mv2.visitVarInsn(ASTORE, 1);mv2.visitVarInsn(ALOAD, 1);mv2.visitMethodInsn(INVOKEVIRTUAL, java/lang/InterruptedException, printStackTrace, ()V, false);// 第5段mv2.visitLabel(returnLabel);mv2.visitInsn(RETURN);// 第6段// visitTryCatchBlock也可以在这里访问// mv2.visitTryCatchBlock(startLabel, endLabel, exceptionHandlerLabel, java/lang/InterruptedException);mv2.visitMaxs(0, 0);mv2.visitEnd();}cw.visitEnd();// (3) 调用toByteArray()方法return cw.toByteArray();}
}验证结果
public class HelloWorldRun {public static void main(String[] args) throws Exception {Class? clazz Class.forName(sample.HelloWorld);Object obj clazz.newInstance();Method method clazz.getDeclaredMethod(test);method.invoke(obj);}
}五、查看class文件的ASM代码
1.打印
当我们想对某一类进行ASM学习或者对想要实现的功能不知道如何实现时可以使用如下类进行ASM代码输出并查看
public class ASMPrint {public static void main(String[] args) throws IOException {// (1) 设置参数String className sample.HelloWorld;int parsingOptions ClassReader.SKIP_FRAMES | ClassReader.SKIP_DEBUG;boolean asmCode true;// (2) 打印结果Printer printer asmCode ? new ASMifier() : new Textifier();PrintWriter printWriter new PrintWriter(System.out, true);TraceClassVisitor traceClassVisitor new TraceClassVisitor(null, printer, printWriter);new ClassReader(className).accept(traceClassVisitor, parsingOptions);}
}className值设置为类的全限定名可以是我们自己写的类例如sample.HelloWorld也可以是JDK自带的类例如java.lang.Comparable。
asmCode值设置为true或false。如果是true可以打印出对应的ASM代码如果是false可以打印出方法对应的Instruction。
parsingOptions值设置为ClassReader.SKIP_CODE、ClassReader.SKIP_DEBUG、ClassReader.SKIP_FRAMES、ClassReader.EXPAND_FRAMES的组合值也可以设置为0可以打印出详细程度不同的信息。
2.插件
如果你是IDEA可以安装ASM ByteCode Viewer,然后选择要查看得java文件右键选择后可以在右侧看到ASPPlugin上看到对应得ByteCode、ASMified、Groovified。或者是插件ASM Bytecode Outline(本人用得社区版IDEA未达到效果)
六、TreeApi
Core API和Tree API的区别
Tree API的优势:易用性如果一个人在之前并没有接触过Core API和Tree API那么Tree API更容易入手。功能性在实现比较复杂的功能时Tree API比Core API更容易实现。Core API的优势执行效率在实现相同功能的前提下Core API要比Tree API执行效率高花费时间少。内存使用Core API比Tree API占用的内存空间少。第一点在ASM当中不管是Core API还是Tree API都能够进行Class Generation、Class Transformation和Class Analysis操作。第二点Core API和Tree API是两者有各自的优势。Tree API易于使用、更容易实现复杂的操作Core API执行速度更快、占用内存空间更少。
这里由于篇幅限制做了删减如果有兴趣可以联系作者进行交流
七、文中用到的工具类
1、FileUtils
public class FileUtils {public static String getFilePath(String relativePath) {String dir FileUtils.class.getResource(/).getPath();return dir relativePath;}
}八、思考对于ASM我们以后能用于做些什么
1、生成类----根据模版生成类(结合脚手架快速搭建项目以及项目初期模块快速搭建)
2、修改类----根据模版修改类(结合特定结构在java源代码编译生成.class字节码文件时对类进行修改以达到提升系统效率和释放开发人力的目的,可以结合IDEA插件开发开发类似于lombok或更为强大的插件) 作者京东健康 马仁喜 来源京东云开发者社区 转载请注明来源
