Javaassist简介（转载）

1、简介

Javassist (JAVA programming ASSISTant) 是在 Java 中编辑字节码的类库;它使 Java 程序能够在运行时定义一个新类, 并在 JVM 加载时修改类文件。

我们常用到的动态特性主要是反射，在运行时查找对象属性、方法，修改作用域，通过方法名称调用方法等。在线的应用不会频繁使用反射，因为反射的性能开销较大。其实还有一种和反射一样强大的特性，但是开销却很低，它就是Javassit。

与其他类似的字节码编辑器不同, Javassist 提供了两个级别的 API: 源级别和字节码级别。如果用户使用源级 API, 他们可以编辑类文件, 而不知道 Java 字节码的规格。整个 API 只用 Java 语言的词汇来设计。您甚至可以以源文本的形式指定插入的字节码; Javassist 在运行中编译它。另一方面, 字节码级 API 允许用户直接编辑类文件作为其他编辑器。

2、读取和写入字节码

类 Javassist.CtClass 是类文件的抽象表示形式。CtClass (编译时类) 对象是处理类文件的句柄。下面的程序是一个非常简单的示例:

ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
CtClass cc = pool.get("test.Rectangle");
cc.setSuperclass(pool.get("test.Point"));
cc.writeFile();

该程序首先获得一个 ClassPool 对象, 它通过 Javassist 控制字节码修改。ClassPool 对象是表示类文件的 CtClass 对象的容器。它根据需要读取类文件以构造 CtClass 对象, 并记录构造对象以响应以后的访问。若要修改类的定义, 用户必须首先从 ClassPool 对象获取对表示该类的 CtClass 对象的引用。ClassPool 中的 get() 用于此目的。如上所示的程序, 表示类测试的 CtClass 对象。矩形是从 ClassPool 对象获得的, 它被分配给一个变量 cc。getDefault 返回的 ClassPool 对象搜索默认的系统搜索路径。

可以修改从 ClassPool 对象获得的 CtClass 对象 (稍后将介绍如何修改 CtClass 的详细信息)。在上面的例子中, 它被修改以便测试的超类。将矩形更改为类测试点。当最终调用 CtClass () 中的 writeFile () 时, 此更改将反映在原始类文件中。
writeFile () 将 CtClass 对象转换为类文件, 并将其写入本地磁盘。Javassist 还提供了一种直接获取修改后的字节码的方法。要获取字节码, 请调用 toBytecode ():

byte[] b = cc.toBytecode();

您还可以直接加载 CtClass:

Class clazz = cc.toClass();

toClass() 请求当前线程的上下文类加载程序加载由 CtClass 表示的类文件。它返回一个表示已加载类的 java.lang.Class 对象。

2.1、定义类

ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
CtClass cc = pool.makeClass("Point");

此程序定义一个类 Point, 包括没有成员。可以使用 CtNewMethod 中声明的工厂方法创建点的成员方法, 并在 CtClass 中追加到点与 addMethod ()。
makeClass () 无法创建新接口; 可以使用 makeInterface () 做。接口中的成员方法可以在 CtNewMethod 中使用 abstractMethod () 创建。请注意, 接口方法是一种抽象方法。

2.2、冻结类

如果 CtClass 对象由 writeFile ()、toClass () 或 toBytecode () 转换为类文件, Javassist 将冻结该 CtClass 对象。那 CtClass 对象的进一步修改不被允许。这是为了在开发人员试图修改已加载的类文件时发出警告, 因为 JVM 不允许重新加载类。
冻结的 CtClass 可以解冻, 以便允许对类定义进行修改。例如,

CtClasss cc = ...;
    :
cc.writeFile();
cc.defrost();
cc.setSuperclass(...);    // OK since the class is not frozen.

2.3、类搜索路径

静态方法 ClassPool.getDefault () 返回的默认 ClassPool 将搜索底层 JVM (Java 虚拟机) 具有的同一路径。如果某个程序在 web 应用程序服务器 (如 JBoss 和 Tomcat) 上运行, 则 ClassPool 对象可能无法找到用户类, 因为这样的 web 应用程序服务器使用多个类加载器以及系统类加载程序。在这种情况下, 必须将附加的类路径注册到 ClassPool。假设池引用的是 ClassPool 对象:

pool.insertClassPath(new ClassClassPath(this.getClass()));

此语句注册用于加载此引用的对象的类的类路径。可以将任何类对象用作参数而不是this.getClass ()。用于加载由该类对象表示的类的类路径已注册。
可以将目录名注册为类搜索路径。例如, 下面的代码将目录/usr/local/javalib 添加到搜索路径中:

ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
pool.insertClassPath("/usr/local/javalib");

用户可以添加的搜索路径不仅是一个目录, 而且可以是一个 URL:

ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
ClassPath cp = new URLClassPath("www.javassist.org", 80, "/java/", "org.javassist.");
pool.insertClassPath(cp);

此程序将 "http://www.javassist.org:80/java/" 添加到类搜索路径中。此 URL 仅用于搜索属于包组织 javassist 的类。例如, 要加载类 org.javassist.test.Main, 将从以下内容获取其类文件:

http://www.javassist.org:80/java/org/javassist/test/Main.class

此外, 您可以直接给 ClassPool 对象一个字节数组, 并从该数组构造一个 CtClass 对象。为此, 请使用 ByteArrayClassPath。例如,

ClassPool cp = ClassPool.getDefault();
byte[] b = a byte array;
String name = class name;
cp.insertClassPath(new ByteArrayClassPath(name, b));
CtClass cc = cp.get(name);

获得的 CtClass 对象表示由 b 指定的类文件定义的类。ClassPool 从给定的 ByteArrayClassPath 读取类文件 (如果调用了get(), 并且给定的类名为 get() 等于名称指定的类别。
如果您不知道该类的完全限定名, 则可以在 ClassPool 中使用 makeClass ():

ClassPool cp = ClassPool.getDefault();
InputStream ins = an input stream for reading a class file;
CtClass cc = cp.makeClass(ins);

makeClass () 从给定输入流返回构造的 CtClass 对象。您可以使用 makeClass() 将类文件送到 ClassPool 对象。如果搜索路径包含大 jar 文件, 这可能会提高性能。由于 ClassPool 对象根据需要读取类文件, 因此它可能会反复搜索每个类文件的整个 jar 文件。makeClass () 可用于优化此搜索。由 makeClass () 构造的 CtClass 保存在 ClassPool 对象中, 不再读取类文件。

3、小结

本文简要介绍了javaassist及其简单用法。会有一些读者好奇：它和AOP有什么关系和区别？举个简单的例子即可：CGLib是动态代理的经典类库，其底层实现使用ASM，javaassist是类似ASM的东东。

4、参考文献

javassist
Java动态编程初探——Javassist

作者：沈渊
链接：https://www.jianshu.com/p/334a148b420a
來源：
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