Javaassist简介

「爱情、让人受尽委屈。」 2022-11-17 03:39 289阅读 0赞

# 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加载是修改类文件。

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，他就是Javassist。

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对象字节码修改。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()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，一遍允许对类定义进行修改。例如，

CtClass 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次饮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 ##

1.  [javassist][]
2.  [Java动态编程初探——Javassist][Java_Javassist]

[javassist]: https://link.jianshu.com?t=https%3A%2F%2Fgithub.com%2Fjboss-javassist%2Fjavassist
[Java_Javassist]: https://link.jianshu.com?t=http%3A%2F%2Fwww.cnblogs.com%2Fhucn%2Fp%2F3636912.html