Javassist进行方法插桩

javassist官网　　http://jboss-javassist.github.io/javassist/

javassist API网　　http://jboss-javassist.github.io/javassist/html/index.html

javassist参考博客　　https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-dyn0916/

 Ⅰ插桩

自动用例生成（使用Randoop）

评价（对用例筛选冗余）>功能覆盖、语句覆盖（一般用后者）

　　　　　　　　　　　>插桩　　（插入语句）

　　　　　　　　　　　　　　用Javassist实现自动插入语句，即插桩

方法层次的插桩：

　　在方法前插入进入方法的语句，方法后插入退出方法的语句

Ⅱ用Javassist对方法插桩

1‘　　首先在官网下Javassist的jar包，放置在web项目的lib下，在eclipse里右击项目选择build path的最后一个，导入jar包。

2’　　新建一个相对要插桩类a.java的被插桩程序aJssistTiming.java

 弄明白这个对方法的插桩，还是得看程序，我对测试第二个博客里的Triangle.java代码进行方法插桩，在方法前后都插入一个输出语句，TriangleJssistTiming.java代码示例如下：

import java.io.IOException;
import javassist.*;

public class TriangleJssistTiming {
    public static void main(String argv[]){
             try {
                     String classname="Triangle";
                     //获取class文件
                    CtClass clas =ClassPool.getDefault().get(classname);
                    
                    if(clas==null){
                        System.out.println("classname"+clas+"  not found.");                  
                    }else{
                        //调用方法
                        addTiming(clas,"isTriangle");
                        addTiming(clas,"getType");
                        addTiming(clas,"diffOfBorders");
                        addTiming(clas,"getBorders");
                        clas.writeFile();
                    }                  
                } catch (CannotCompileException ex) {
                    ex.printStackTrace();
                } catch (NotFoundException ex) {
                    ex.printStackTrace();
                } catch (IOException ex) {
                    ex.printStackTrace();
                }
        
        
    }
    
    private static void addTiming(CtClass cct,String method) throws NotFoundException, CannotCompileException{
         //获取方法信息,如果方法不存在，则抛出异常 
        CtMethod ctMethod = cct.getDeclaredMethod(method);  
         //将旧的方法名称进行重新命名
        String nname = method + "$impl";  
        ctMethod.setName(nname);  
        //方法的副本，采用过滤器的方式
        CtMethod newCtMethod = CtNewMethod.copy(ctMethod, method, cct, null);  
        
        //为该方法添加时间过滤器来计算时间，并判断获取时间的方法是否有返回值
        String type = ctMethod.getReturnType().getName();  
        StringBuffer body = new StringBuffer();  
        body.append("{
 long start = System.currentTimeMillis();
");  
        
        body.append("System.out.println(" "+ nname +"_in_11");");
        //返回值类型不同
        if(!"void".equals(type)) {  
            body.append(type + " result = ");  
        }  
      //可以通过$$将传递给拦截器的参数，传递给原来的方法  
        body.append(nname + "($$);
");  
       //输出方法运行时间差
      //  body.append("System.out.println("Call to method " + nname + " took " + 
 (System.currentTimeMillis()-start) + " +  "" ms.");
");  
        body.append("System.out.println(" "+ nname +"_out_11");");
        if(!"void".equals(type)) {  
            body.append("return result;
");  
        }  
  
        body.append("}");         
        //替换拦截器方法的主体内容，并将该方法添加到class之中  
        newCtMethod.setBody(body.toString());  
        cct.addMethod(newCtMethod);  
  
        //输出拦截器的代码块  
        System.out.println("拦截器方法的主体:");  
        System.out.println(body.toString());  
    }
}

 　　▲1'　　body.append（）插入字符串，里面若是输出语句需要注意用转义字符  “ “ 改成/“    /"

　　　2’　　构造一个addtiming（0方法，方法里构造拦截器时使用一个 java.lang.StringBuffer 来累积正文文本(这显示了处理 String的构造的正确方法。这种变化取决于原来的方法是否有返回值。如果它 有返回值，那么构造的代码就将这个值保存在局部变量中，这样在拦截器方法结束时就可以返回它。如果原来的方法类型为 void ，那么就什么也不需要保存，也不用在拦截器方法中返回任何内容。

　　　3‘　　body.append(nname + "($$); ") 中 nname 是原来方法修改后的名字。在调用中使用的 $$ 标识符是 Javassist 表示正在构造的方法的一系列参数的方式。通过在对原来方法的调用中使用这个标识符，在调用拦截器方法时提供的参数就可以传递给原来的方法。

3‘　　运行

　　在eclipse里运行插桩程序和被插桩程序，然后看当地目录下又生成一个Triangle.class文件，大小比原来的大一点。

　　在cmd代码目录下运行该文件　　java   Triangle

▲原Triangle里没有main方法，需自己插入main方法并创建一个对象引用第一个方法isTriangle（）

 

比较插桩前后Triangle.class，在当地目录找到Triangle.class(后生成的，不在bin目录里，较大的文件)，然后用，导入该文件，可以查看原java代码，会发现多了四个类似的方法：

import java.io.PrintStream;

public class Triangle
{
  public static void main(String[] args)
  {
    Triangle tr = new Triangle(2L, 3L, 4L);
    tr.isTriangle(tr);
  }
  
  protected long lborderA = 0L;
  protected long lborderB = 0L;
  protected long lborderC = 0L;
  
  public Triangle(long lborderA, long lborderB, long lborderC)
  {
    this.lborderA = lborderA;
    
    this.lborderB = lborderB;
    
    this.lborderC = lborderC;
  }
  
  public boolean isTriangle$impl(Triangle triangle)
  {
    boolean isTriangle = false;
    if ((triangle.lborderA > 0L) && (triangle.lborderA <= 9223372036854775807L) && 
      (triangle.lborderB > 0L) && (triangle.lborderB <= 9223372036854775807L) && 
      (triangle.lborderC > 0L) && (triangle.lborderC <= 9223372036854775807L)) {
      if ((diffOfBorders(triangle.lborderA, triangle.lborderB) < triangle.lborderC) && 
        (diffOfBorders(triangle.lborderB, triangle.lborderC) < triangle.lborderA) && 
        (diffOfBorders(triangle.lborderC, triangle.lborderA) < triangle.lborderB)) {
        isTriangle = true;
      }
    }
    return isTriangle;
  }
  
  public String getType$impl(Triangle triangle)
  {
    String strType = "Illegal";
    if (isTriangle(triangle)) {
      if ((triangle.lborderA == triangle.lborderB) && 
        (triangle.lborderB == triangle.lborderC)) {
        strType = "Regular";
      } else if ((triangle.lborderA != triangle.lborderB) && 
        (triangle.lborderB != triangle.lborderC) && 
        (triangle.lborderA != triangle.lborderC)) {
        strType = "Scalene";
      } else {
        strType = "Isosceles";
      }
    }
    return strType;
  }
  
  public long diffOfBorders$impl(long a, long b)
  {
    return a > b ? a - b : b - a;
  }
  
  public long[] getBorders$impl()
  {
    long[] borders = new long[3];
    borders[0] = this.lborderA;
    borders[1] = this.lborderB;
    borders[2] = this.lborderC;
    return borders;
  }
  
  public boolean isTriangle(Triangle paramTriangle)
  {
    long l = System.currentTimeMillis();
    System.out.println(" isTriangle$impl_in_11");
    boolean bool = isTriangle$impl(paramTriangle);
    System.out.println(" isTriangle$impl_out_11");
    return bool;
  }
  
  public String getType(Triangle paramTriangle)
  {
    long l = System.currentTimeMillis();
    System.out.println(" getType$impl_in_11");
    String str = getType$impl(paramTriangle);
    System.out.println(" getType$impl_out_11");
    return str;
  }
  
  public long diffOfBorders(long paramLong1, long paramLong2)
  {
    long l1 = System.currentTimeMillis();
    System.out.println(" diffOfBorders$impl_in_11");
    long l2 = diffOfBorders$impl(paramLong1, paramLong2);
    System.out.println(" diffOfBorders$impl_out_11");
    return l2;
  }
  
  public long[] getBorders()
  {
    long l = System.currentTimeMillis();
    System.out.println(" getBorders$impl_in_11");
    long[] arrayOfLong = getBorders$impl();
    System.out.println(" getBorders$impl_out_11");
    return arrayOfLong;
  }
}

 

 总结：

 Javassist 不仅是一个处理字节码的库，而且更因为它的另一项功能使得它成为试验 classworking 的很好的起点。这一项功能就是：可以用 Javassist 改变 Java 类的字节码，而无需真正了解关于字节码或者 Java 虚拟机(Java virtual machine JVM)结构的任何内容。

用Javassist  API的方法，对插桩程序用ctclass、classpool、CtMethod等方法进行方法插桩，然后生成第二个插桩程序的class文件，此时run这个class文件就会显示插入的语句要输出的内容。