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