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java-字节码操作

字节码操作

介绍

java的动态性的两种常见方式

  • 字节码操作
  • 反射

运行时操作字节码可以实现的功能如下:

  • 动态生成新的类

  • 动态改变某个类的结构(添加/删除/修改 新的属性)

优势:

  • 比反射开销小,性能高。

  • JAVAasist性能高于反射,低于ASM

常见的字节码操作类库

  • BCEL

    Byte Code Engineering Library (BCEL) ,这是 Apache Software Foundation 的 Jakarta 项目的一部分。 BCEL 是 Java classworking 广泛 使用的一种 框架 , 它 可以让您深入 JVM 汇编语言进行类操作的细节。 BCEL 与 Javassist 有不同的处理字节码方法, BCEL 在实际的 JVM 指令层次上进行操作 (BCEL 拥有丰富的 JVM 指令级支持 ) 而 Javassist 所 强调 的是源代码 级别的 工作 。

  • ASM

    是一个轻量级 java 字节码操作框架,直接涉及到 JVM 底层的操作和 指令

  • CGLIB

    是一个强大的,高性能,高质量的 Code

  • Javaassist

    性能较ASM差,跟cglib差不多,但是用用简单,很多框架都在使用

javassist

使用Javassist需要使用javassist.jar

优势:

比反射开销小,性能高。
JAVAsist性能高于反射,低于ASM

局限性:

JDK新语法不支持(包括泛型、枚举),不支持注解修改,但可以通过底层的javasist类来解决,具体参考:javassist.bytecode.annotaion
不支持数组的初始化,如 String[]{“1”,”2”},除非只有数组的容量为1
不支持内部类和匿名类
不支持 continue 和 break 表达式。
对于继承关系,有些不支持 。例如:- class A{} - class B extends A{} - class C enxends B {}

应用场景:

AOP:
给一个类增加新的方法
给一段语句前面和后面(before/after/around)动态的加代码
Reflection:起到类似反射的效果

javassist 的最外层的 API 和 JAVA 的反射包中的 API 颇为类似 。

它主要由 CtClass , CtMethod, ,以及 CtField 几个类组成。用以执行和 JDK 反射 API 中 java.lang.Class , java.lang.reflect.Method , java.lang.reflect.Method .Field 相同的 操作 。
方法操作

修改已有方法的方法体体(插入代码到已有方法体)
新增方法 删除方法
占位符参数介绍:

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import javassist.ClassPool;
import javassist.CtClass;
import javassist.CtConstructor;
import javassist.CtField;
import javassist.CtMethod;
/**
* 创建一个新的类
* @author Administrator
*
*/
public class Test10 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
ClassPool pool = ClassPool.getDefault(); // 类池
CtClass class1 = pool.makeClass("com.gs.Emp");

//创建属性
CtField f1 = CtField.make("private int num;", class1);
CtField f2 = CtField.make("private String name;", class1);
class1.addField(f1);
class1.addField(f2);

//创建方法

CtMethod setName = CtMethod.make("public void setName(String name){this.name = name;}", class1);
CtMethod getName = CtMethod.make("public String getName(){return name;}", class1);
class1.addMethod(setName);
class1.addMethod(getName);

//添加构造器。 如果是带参构造器,需要传递参数类型,基本数据类型用CtClass获取,引用类型,需要用pool获取
CtConstructor constructor = new CtConstructor(new CtClass[]{CtClass.intType,pool.get("java.lang.String")}, class1);
constructor.setBody("{this.num = num;this.name = name;}"); //构造器的方法体

class1.writeFile("E:/myjava"); //将上面写好的类,写入到这个工作空间中

System.out.println("生成类成功!");
}
}

参考文章

Java 动态字节码技术 - 掘金 (juejin.cn)