Javassist 字节码增强技术 使用全解析

Java中所有的类都被编译为class文件来运行，在编译完class文件之后，类不能再被显示修改，而Javassist就是用来处理编译后的class文件，它可以用来修改方法或者新增方法，并且不需要深入了解字节码，还可以生成一个新的类对象。

创建class

创建maven项目，引入Javassist库 po

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/javassist/javassist -->
        <dependency>
            <groupId>javassist</groupId>
            <artifactId>javassist</artifactId>
            <version>3.12.1.GA</version>
        </dependency>

使用javassist来创建一个CodeClass类

package com.mscloudemsh.zookeeper.test;

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

public class CreateCodeClass {
    public static void main(String[] args) throws CannotCompileException, IOException, NotFoundException {
        ClassPool pool=ClassPool.getDefault();

        //创建一个空类
        CtClass cc=pool.makeClass("com.mscloudemsh.zookeeper.test.Person");

        //2 新增一个字段
        CtField param=new CtField(pool.get("java.lang.String"),"name",cc);

        //访问级private
        param.setModifiers(Modifier.PRIVATE);
        cc.addField(param);

        //3生成gettersetter方法
        cc.addMethod(CtNewMethod.setter("setName",param));
        cc.addMethod(CtNewMethod.getter("getName",param));

        // 4. 添加无参的构造函数
        CtConstructor cons = new CtConstructor(new CtClass[]{}, cc);
        cons.setBody("{name = "xiaohong";}");
        cc.addConstructor(cons);

        // 5. 添加有参的构造函数
        cons = new CtConstructor(new CtClass[]{pool.get("java.lang.String")}, cc);
        // $0=this / $1,$2,$3... 代表方法参数
        cons.setBody("{$0.name = $1;}");
        cc.addConstructor(cons);


        CtMethod ctMethod=new CtMethod(CtClass.voidType,"printName",new CtClass[]{},cc);
        ctMethod.setModifiers(Modifier.PUBLIC);
        ctMethod.setBody("{System.out.println(name);}");

        cc.addMethod(ctMethod);

        cc.writeFile("/Users/kevin/Downloads/zookeeper-source-desc/src/main/java");
    }
}

执行完之后生成了CodeClass.class

​

使用方法

从上文的demo中可以看到部分使用方法，在javassist中CtClass代表的就是类class，ClassPool就是CtClass的容器，ClassPool维护了所有创建的CtClass对象，需要注意的是当CtClass数量过大会占用大量内存，需要调用CtClass.detach()释放内存。

ClassPool重点有以下几个方法：
1. getDefault() 单例获取ClassPool
2. appendClassPath() 将目录添加到ClassPath
3. insertClassPath() 在ClassPath插入jar
4. get() 根据名称获取CtClass对象
5. toClass() 将CtClass转为Class 一旦被转换则不能修改
6. makeClass() 创建新的类或接口

更多移步官方文档：http://www.javassist.org/html/javassist/ClassPool.html

CtClass需要关注的方法：
1. addConstructor() 添加构造函数
2. addField() 添加字段
3. addInterface() 添加接口
4. addMethod​() 添加方法
5. freeze() 冻结类使其不能被修改
6. defrost() 解冻使其能被修改
7. detach() 从ClassPool中删除类
8. toBytecode() 转字节码
9. toClass() 转Class对象
10. writeFile() 写入.class文件
11. setModifiers​() 设置修饰符

移步：http://www.javassist.org/html/javassist/CtClass.html

CtMethod继承CtBehavior，需要关注的方法：
1. insertBefore 在方法的起始位置插入代码
2. insterAfter 在方法的所有 return 语句前插入代码
3. insertAt 在指定的位置插入代码
4. setBody 将方法的内容设置为要写入的代码，当方法被 abstract修饰时，该修饰符被移除
5. make 创建一个新的方法

更多移步：http://www.javassist.org/html/javassist/CtBehavior.html

在setBody()中我们使用了$符号代表参数

// $0代表this $1代表第一个传入的参数 类推
printName.setBody("{System.out.println($0.name);}");

使用CtClass生成对象

上文我们生成了一个ctClass对象对应的是CodeClass.class，怎么调用CodeClass类生成对象、调用属性或方法？

 采用一种常用的方式

通过接口调用

新建一个接口CodeClassI，将CodeClass类的方法全部抽象出来

package com.mscloudemsh.zookeeper.test;

import com.mscloudmesh.log.CodeClassI;
import javassist.*;

public class InvokerDemo {
    public static void main(String[] args) throws NotFoundException, CannotCompileException, IllegalAccessException, InstantiationException {
        ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
        pool.appendClassPath
                ("/Users/kevin/Downloads/zookeeper-source-desc/src/main/java/com/mscloudmesh/log");
        //获取接口
        CtClass codeClassI=pool.get("com.mscloudmesh.log.CodeClassI");
        //获取上面生成的类
        CtClass ctClass=pool.get("com.mscloudmesh.log.CodeClass");
        ctClass.setInterfaces(new CtClass[]{codeClassI});


        //在execute方法前后加入自定义的逻辑
        CtMethod executeMethod = ctClass.getDeclaredMethod("execute");
        executeMethod.insertBefore("System.out.println("--开始");");
        executeMethod.insertAfter( "System.out.println("--结束");");


        //通过接口直接调用
        CodeClassI classI= (CodeClassI) ctClass.toClass().newInstance();
        System.out.println(classI.getName());
        classI.setName("mr kevin");



        classI.execute();
    }
}