簡單介紹下幾種java字節碼增強技術。

ASM是一個Java字節碼操控框架，它能被用來動態生成類或者增強既有類的功能。ASM可以直接產生class文件，也可以在類被加載入Java虛擬機之前動態改變類行為。ASM從類文件中讀入信息后，能夠改變類行為，分析類信息，甚至能夠根據用戶要求生成新類。

主頁：https://asm.ow2.io/index.html

ASM框架中的核心類有以下幾個：

① ClassReader：該類用來解析編譯過的class字節碼文件。

② ClassWriter：該類用來重新構建編譯后的類，比如說修改類名、屬性以及方法，甚至可以生成新的類的字節碼文件。

③ ClassAdapter：該類也實現了ClassVisitor接口，它將對它的方法調用委托給另一個ClassVisitor對象。

參考代碼：

import java.io.File;import java.io.FileNotFoundException;import java.io.FileOutputStream;import java.io.IOException;import org.objectweb.asm.ClassWriter;import org.objectweb.asm.Opcodes;public class GeneratorClass { public static void main(String[] args) throws IOException {//生成一個類只需要ClassWriter組件即可ClassWriter cw = new ClassWriter(0);//通過visit方法確定類的頭部信息cw.visit(Opcodes.V1_5, Opcodes.ACC_PUBLIC+Opcodes.ACC_ABSTRACT+Opcodes.ACC_INTERFACE,'com/asm3/Comparable', null, 'java/lang/Object', new String[]{'com/asm3/Mesurable'});//定義類的屬性cw.visitField(Opcodes.ACC_PUBLIC+Opcodes.ACC_FINAL+Opcodes.ACC_STATIC,'LESS', 'I', null, new Integer(-1)).visitEnd();cw.visitField(Opcodes.ACC_PUBLIC+Opcodes.ACC_FINAL+Opcodes.ACC_STATIC,'EQUAL', 'I', null, new Integer(0)).visitEnd();cw.visitField(Opcodes.ACC_PUBLIC+Opcodes.ACC_FINAL+Opcodes.ACC_STATIC,'GREATER', 'I', null, new Integer(1)).visitEnd();//定義類的方法cw.visitMethod(Opcodes.ACC_PUBLIC+Opcodes.ACC_ABSTRACT, 'compareTo','(Ljava/lang/Object;)I', null, null).visitEnd();cw.visitEnd(); //使cw類已經完成//將cw轉換成字節數組寫到文件里面去byte[] data = cw.toByteArray();File file = new File('D://Comparable.class');FileOutputStream fout = new FileOutputStream(file);fout.write(data);fout.close(); }}Javassist

Javassist是一個開源的分析、編輯和創建Java字節碼的類庫。

它已加入了開放源代碼JBoss應用服務器項目，通過使用Javassist對字節碼操作為JBoss實現動態'AOP'框架。

主頁：http://www.javassist.org/

利用Javassist實現字節碼增強時，可以無須關注字節碼刻板的結構，其優點就在于編程簡單。直接使用java編碼的形式，而不需要了解虛擬機指令，就能動態改變類的結構或者動態生成類。其中最重要的是ClassPool、CtClass、CtMethod、CtField這四個類：

CtClass（compile-time class）：編譯時類信息，它是一個class文件在代碼中的抽象表現形式，可以通過一個類的全限定名來獲取一個CtClass對象，用來表示這個類文件。

ClassPool：從開發視角來看，ClassPool是一張保存CtClass信息的HashTable，key為類名，value為類名對應的CtClass對象。當我們需要對某個類進行修改時，就是通過pool.getCtClass(“className”)方法從pool中獲取到相應的CtClass。

CtMethod、CtField：這兩個比較好理解，對應的是類中的方法和屬性。

參考代碼：

import javassist.*;public class CreatePerson { public static void createPseson() throws Exception {ClassPool pool = ClassPool.getDefault();// 1. 創建一個空類CtClass cc = pool.makeClass('com.test.javassist.Person');// 2. 新增一個字段 private String name;// 字段名為nameCtField param = new CtField(pool.get('java.lang.String'), 'name', cc);// 訪問級別是 privateparam.setModifiers(Modifier.PRIVATE);// 初始值是 'xiaoming'cc.addField(param, CtField.Initializer.constant('xiaoming'));// 3. 生成 getter、setter 方法cc.addMethod(CtNewMethod.setter('setName', param));cc.addMethod(CtNewMethod.getter('getName', param));// 4. 添加無參的構造函數CtConstructor cons = new CtConstructor(new CtClass[]{}, cc);cons.setBody('{name = 'xiaohong';}');cc.addConstructor(cons);// 5. 添加有參的構造函數cons = new CtConstructor(new CtClass[]{pool.get('java.lang.String')}, cc);// $0=this / $1,$2,$3... 代表方法參數cons.setBody('{$0.name = $1;}');cc.addConstructor(cons);// 6. 創建一個名為printName方法，無參數，無返回值，輸出name值CtMethod ctMethod = new CtMethod(CtClass.voidType, 'printName', new CtClass[]{}, cc);ctMethod.setModifiers(Modifier.PUBLIC);ctMethod.setBody('{System.out.println(name);}');cc.addMethod(ctMethod);//這里會將這個創建的類對象編譯為.class文件cc.writeFile('/Users/yangyue/workspace/springboot-learn/java-agent/src/main/java/'); } public static void main(String[] args) {try { createPseson();} catch (Exception e) { e.printStackTrace();} }}Byte Buddy

Byte Buddy是一個代碼生成和操作庫，用于在Java應用程序運行時創建和修改Java類，而無需編譯器的幫助。除了Java類庫附帶的代碼生成實用程序外，Byte Buddy還允許創建任意類，并且不限于實現用于創建運行時代理的接口。此外，Byte Buddy提供了一種方便的API，可以使用Java代理或在構建過程中手動更改類。

主頁：https://bytebuddy.net/

參考代碼：

Class<?> dynamicType = new ByteBuddy() .subclass(Object.class) .method(ElementMatchers.named('toString')) .intercept(FixedValue.value('Hello World!')) .make() .load(getClass().getClassLoader()) .getLoaded(); assertThat(dynamicType.newInstance().toString(), is('Hello World!'));JVM-SANDBOX

JVM沙箱容器，一種JVM的非侵入式運行期AOP解決方案：

動態增強類你所指定的類，獲取你想要的參數和行信息甚至改變方法執行。

動態可插拔容器框架。主頁：https://github.com/alibaba/jvm-sandbox

知識點擴充：

動態生成字節碼

我們知道，我們編寫的 Java 代碼都是要被編譯成字節碼后才能放到 JVM 里執行的，而字節碼一旦被加載到虛擬機中，就可以被解釋執行。

字節碼文件（.class）就是普通的二進制文件，它是通過 Java 編譯器生成的。而只要是文件就可以被改變，如果我們用特定的規則解析了原有的字節碼文件，對它進行修改或者干脆重新定義，這不就可以改變代碼行為了么。

Java 生態里有很多可以動態生成字節碼的技術，像 BCEL、Javassist、ASM、CGLib 等，它們各有自己的優勢。有的使用復雜卻功能強大、有的簡單確也性能些差。

ASM 框架

ASM 是它們中最強大的一個，使用它可以動態修改類、方法，甚至可以重新定義類，連 CGLib 底層都是用 ASM 實現的。

當然，它的使用門檻也很高，使用它需要對 Java 的字節碼文件有所了解，熟悉 JVM 的編譯指令。雖然我對 JVM 的字節碼語法不熟，但有大神開發了可以在 IDEA 里查看字節碼的插件：ASM Bytecode Outline，在要查看的類文件里右鍵選擇Show bytecode Outline即可以右側的工具欄查看我們要生成的字節碼。對照著示例，我們就可以很輕松地寫出操作字節碼的 Java 代碼了。

到此這篇關于Java字節碼增強技術知識點詳解的文章就介紹到這了,更多相關Java字節碼增強技術內容請搜索好吧啦網以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持好吧啦網！