8.5（java学习笔记）8.5 字节码操作（javassist）

一、javassist

　　javassist让我们操作字节码更加简单，它是一个类库，允许我们修改字节码。它允许java程序动态的创建、修改类。

　　javassist提供了两个层次的API，基于源码级别的和字节码级别的。

　　

二、javassist创建类

　　1.获取类池

　　2.在类池中添加要创建的类

　　3.添加变量，方法，构造器

　　4.将创建好的类写出　

import java.io.IOException;

import java.lang.String;

import javassist.CannotCompileException;

import javassist.ClassPool;

import javassist.CtClass;

import javassist.CtConstructor;

import javassist.CtField;

import javassist.CtMethod;

import javassist.NotFoundException;

public class TestSsist {

    public static void main(String[] args) throws CannotCompileException, NotFoundException {

        //获取默认类池

        ClassPool pool = ClassPool.getDefault();

        //在类池中创建一个类

        CtClass cc = pool.makeClass("com.TestSsist.TestUser");//包名（com.TestSsist）+类名（TestUser）

        //创建属性

        CtField name = CtField.make("private String name;", cc);//(代码,类)

        CtField age = CtField.make("private int age;", cc);

        //添加属性

        cc.addField(name);

        cc.addField(age);

        //创建方法

        CtMethod setAll = CtMethod.make("public void setName(String name,int age){"

                + "this.name = name;"

                + "this.age = age;"

                + "}", cc);

        CtMethod getName = CtMethod.make("public String getName(){"

                + "return this.name;"

                + "}", cc);

        //添加方法

        cc.addMethod(setAll);

        cc.addMethod(getName);

        //创建构造器

        CtConstructor constructor = new CtConstructor(new CtClass[]{pool.get("java.lang.String"),CtClass.intType},cc);

        //设置构造器体内容，即{}部分内容

        constructor.setBody("{this.name = name;"

                + "this.age = age;}");

        //添加构造器

        cc.addConstructor(constructor);

        try {

            cc.writeFile("F:\\TestJava");//将创建的类写出到指定路径

        } catch (IOException e) {

            // TODO Auto-generated catch block

            e.printStackTrace();

        }

        System.out.println("创建成功！");

    }

}

运行结果：

创建成功

我们可以看指定目录下有创建好的class文件。

字节码文件我们是无法直接查看的，我们可以通过工具（XJad）将其反编译进行查看我们创建好的类。

三、获取类基本信息（该类已存在）

测试类（TestUser）内容如下：（该类已存在）

import java.io.Serializable;

public class TestUser implements Serializable{

    private String naem;

    private int age;

    public TestUser() {}

    public TestUser(String naem, int age) {

        super();

        this.naem = naem;

        this.age = age;

    }

    public String getNaem() {

        return naem;

    }

    public void setNaem(String naem) {

        this.naem = naem;

    }

    public int getAge() {

        return age;

    }

    public void setAge(int age) {

        this.age = age;

    }

    public void testSsist(int a){

        System.out.println("ssist:"+a);

    }

}

　　public String getName();//获取类名

　　public CtClass getSuperclass();//获取父类

　　public CtClass[] getInterfaces();//获取接口

　　

　　1.获取类池

　　2.获取指定类

　　3.获取类相关信息

　　

import java.io.IOException;

import java.lang.String;

import javassist.CannotCompileException;

import javassist.ClassPool;

import javassist.CtClass;

import javassist.CtConstructor;

import javassist.CtField;

import javassist.CtMethod;

import javassist.NotFoundException;

public class TestSsist {

    public static void main(String[] args) throws CannotCompileException, NotFoundException {

        ClassPool pool = ClassPool.getDefault();

        CtClass cc = pool.get("TestSsist.TestUser");

        System.out.println("类名:" + cc.getName());

        System.out.println("父类:"+cc.getSuperclass().getName());

        for(CtClass temp:cc.getInterfaces())

            System.out.println("接口:" + temp.getName());

    }

}

运行结果:

类名:TestSsist.TestUser

父类:java.lang.Object

接口:java.io.Serializable

四、动态添加方法

　　1.获取类池

　　2.获取对应类（TestUser）

　　3.动态添加方法

　　4.通过反射调用动态添加的方法　　

import java.io.IOException;

import java.lang.String;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

import java.lang.reflect.Method;

import java.lang.reflect.Modifier;

import javassist.CannotCompileException;

import javassist.ClassPool;

import javassist.CtClass;

import javassist.CtConstructor;

import javassist.CtField;

import javassist.CtMethod;

import javassist.NotFoundException;

public class TestSsist {

    public static void main(String[] args) throws CannotCompileException, NotFoundException, NoSuchMethodException,
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException {

        ClassPool pool = ClassPool.getDefault();//获取类池

        CtClass cc = pool.get("TestSsist.TestUser");//获取指定类

        //public CtMethod(CtClass returnType, String mname,CtClass[] parameters, CtClass declaring)

        //动态添加方法

        CtMethod mAdd = new CtMethod(CtClass.intType,"add",

                new CtClass[]{CtClass.intType,CtClass.intType},cc);

        mAdd.setModifiers(Modifier.PUBLIC);//设置方法访问权限

        //因为我们在前面添加方法时只指定了形参类型，并没有指定形参名，所以要用如下方法设置。

        //设置方法体,$1+$2,第一个参数+第二个参数:例如int add(int a,int b){...} retutn $1+$2就等于return a+b;

        mAdd.setBody("{System.out.println($1 +\"+\"+ $2);return $1+$2;}");

        cc.addMethod(mAdd);

        //通过反射调用动态生成的方法

        Class cl = cc.toClass();

        Object u1 = cl.newInstance();

        //获取指定方法

        Method addm = cl.getDeclaredMethod("add",int.class,int.class);

        Object result = null;

        try {

            result = addm.invoke(u1,50,60);//调用方法

        } catch (IllegalAccessException e) {

            // TODO Auto-generated catch block

            e.printStackTrace();

        } catch (IllegalArgumentException e) {

            // TODO Auto-generated catch block

            e.printStackTrace();

        } catch (InvocationTargetException e) {

            // TODO Auto-generated catch block

            e.printStackTrace();

        }

        System.out.println(result);

    }

}

运行结果：

50+60

110

添加的方法只是运行时存在，运行结束就会消失，并不会将其真正写入TestUser类中，如果想保存的话，就通过writeFile写出。

五、动态修改方法

　　1.获取类池

　　2.获取指定类（TestUser）

　　 3.获取指定类中指定方法

　　 4.调用insertBefore，insertAfter、insertAt插入新语句，即修改方法。

　　 5.通过反射调用动态修改后的方法

　　　

import java.io.IOException;

import java.lang.String;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

import java.lang.reflect.Method;

import java.lang.reflect.Modifier;

import javassist.CannotCompileException;

import javassist.ClassPool;

import javassist.CtClass;

import javassist.CtConstructor;

import javassist.CtField;

import javassist.CtMethod;

import javassist.NotFoundException;

public class TestSsist {

    public static void main(String[] args) throws CannotCompileException, NotFoundException, NoSuchMethodException, SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException {

        ClassPool pool = ClassPool.getDefault();//获取类池

        CtClass cc = pool.get("TestSsist.TestUser");//获取指定类

        //获取指定方法，（方法名，方法类型（CtClass[]类型））

        CtMethod m1 = cc.getDeclaredMethod("testSsist",new CtClass[]{CtClass.intType});//获取类中指定方法

        //在32行插入语句

        m1.insertAt(32, "System.out.println(\"32\");");

        //在方法体开头插入语句

        m1.insertBefore("System.out.println(\"start\");");

        //在方法体末尾插入语句

        m1.insertAfter("System.out.println(\"end\");");

        //通过反射调用动态修改后的方法

        Class cl = cc.toClass();

        Object u1 = cl.newInstance();

        //获取指定方法

        Method addm = cl.getDeclaredMethod("testSsist",int.class);

        Object result = null;

        try {

            result = addm.invoke(u1,50);//调用方法

        } catch (IllegalAccessException e) {

            // TODO Auto-generated catch block

            e.printStackTrace();

        } catch (IllegalArgumentException e) {

            // TODO Auto-generated catch block

            e.printStackTrace();

        } catch (InvocationTargetException e) {

            // TODO Auto-generated catch block

            e.printStackTrace();

        }

    }

}

运行结果：
start

ssist:50

32

end

先执行方法体开头插入的语句
System.out.println(\"start\");
然后执行方法中自带的语句System.out.println("ssist:"+a);
然后执行插入到32行的语句Syste.out.println(32);
最后执行方法体末尾插入的语句System.out.println("end");

六、动态创建修改属性

　　1.创建属性

　　 2.为对应属性创建set方法

　　 3.通过反射调用set方法为其赋值

　　 4.通过反射获取属性值

import java.io.IOException;

import java.lang.String;

import java.lang.reflect.Field;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

import java.lang.reflect.Method;

import java.lang.reflect.Modifier;

import javassist.CannotCompileException;

import javassist.ClassPool;

import javassist.CtClass;

import javassist.CtConstructor;

import javassist.CtField;

import javassist.CtMethod;

import javassist.CtNewMethod;

import javassist.NotFoundException;

public class TestSsist {

    public static void main(String[] args) throws CannotCompileException, NotFoundException, NoSuchMethodException, SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException {

        ClassPool pool = ClassPool.getDefault();//获取类池

        CtClass cc = pool.get("TestSsist.TestUser");//获取指定类

        //动态创建password属性

        CtField nameF = CtField.make("private String password;", cc);

        cc.addField(nameF);

        //动态创建set方法

        CtMethod set = CtMethod.make("public void setPassword(String password){"

                + "this.password = password;"

                + "}", cc);

        cc.addMethod(set);

        Class clz = cc.toClass();

        Object test = clz.newInstance();

        try {

            //通过反射调用set方法，为password设置值

            Method setV = clz.getDeclaredMethod("setPassword",new Class[]{String.class});

            setV.invoke(test, "123456");

            //获取其属性值

            Field pw = clz.getDeclaredField("password");

            pw.setAccessible(true);//password是私有属性，设置不做访问检查

            System.out.println(pw.get(test));

        } catch (NoSuchFieldException e) {

            // TODO Auto-generated catch block

            e.printStackTrace();

        } catch (IllegalArgumentException e) {

            // TODO Auto-generated catch block

            e.printStackTrace();

        } catch (InvocationTargetException e) {

            // TODO Auto-generated catch block

            e.printStackTrace();

        }

    }

}

运行结果：

123456

本例所用javassist下载地址及版本：https://github.com/jboss-javassist/javassist/releases，Javassist 3.21.0-GA