Java动态字节技术之Javassist

Javassist是一个开源的分析、编辑和创建Java字节码的类库，可以直接编辑和生成Java生成的字节码。相对于bcel,asm等这些工具，开发者不需要了解虚拟机指令，就能动态改变类的结构，或者动态生成类。javassist简单易用，快速。   重要的类 1. ClassPool：javassist的类池，使用ClassPool 类可以跟踪和控制所操作的类，它的工作方式与 JVM 类装载器非常相似 2. CtClass： CtClass提供了类的操作，如在类中动态添加新字段、方法和构造函数、以及改变类、父类和接口的方法。 3. CtField：类的属性，通过它可以给类创建新的属性，还可以修改已有的属性的类型，访问修饰符等 4. CtMethod：类中的方法，通过它可以给类创建新的方法，还可以修改返回类型，访问修饰符等， 甚至还可以修改方法体内容代码 5. CtConstructor：与CtMethod类似。推荐了解java培训课程。   API运用   ClassPool   // 类库, jvm中所加载的class ClassPool pool = ClassPool.getDefault(); // 加载一个已知的类, 注：参数必须为全量类名 CtClass ctClass = pool.get("com.itheima.Student"); // 创建一个新的类, 类名必须为全量类名 CtClass tClass = pool.makeClass("com.itheima.Calculator");     CtField // 获取已知类的属性 CtField ctField = ctClass.getDeclaredField("name"); // 构建新的类的成员变量 CtField ctFieldNew = new CtField(CtClass.intType,"age",ctClass); // 设置类的访问修饰符为public ctFieldNew.setModifiers(Modifier.PUBLIC); // 将属性添加到类中 ctClass.addField(ctFieldNew);   CtMethod // 获取已有方法 CtMethod ctMethod = ctClass.getDeclaredMethod("sayHello"); //创建新的方法, 参数1:方法的返回类型，参数2：名称，参数3：方法的参数，参数4：方法所属的类 CtMethod ctMethod = new CtMethod(CtClass.intType, "calc", new CtClass[] {CtClass.intType,CtClass.intType}, tClass); // 设置方法的访问修饰 ctMethod.setModifiers(Modifier.PUBLIC); // 将新建的方法添加到类中 ctClass.addMethod(ctMethod); // 方法体内容代码 $1代表第一个参数，$2代表第二个参数 ctMethod.setBody("return $1 + $2;"); // 直接创建方法 CtMethod getMethod = CtNewMethod.make("public int getAge() { return this.age;}", ctClass); CtMethod setMethod = CtNewMethod.make("public void setAge(int age) { this.age = age;}", ctClass); ctClass.addMethod(getMethod); ctClass.addMethod(setMethod);     CtConstructor // 获取已有的构造方法, 参数为构建方法的参数类型数组 CtConstructor ctConstructor = ctClass.getDeclaredConstructor(new CtClass[]{}); // 创建新的构造方法 CtConstructor ctConstructor = new CtConstructor(new CtClass[]{CtClass.intType},ctClass); ctConstructor.setModifiers(Modifier.PUBLIC); ctConstructor.setBody("this.age = $1;"); ctClass.addConstructor(ctConstructor); // 也可直接创建 ctConstructor = CtNewConstructor.make("public Student(int age){this.age=age;}", ctClass);     案例 1. 创建maven工程并添加依赖   添加依赖 添加Student类

package com.itheima;     public class Student {         private int age;         private String name;         public int getAge() {              return age;         }         public void setAge(int age) {             this.age = age;          }         public String getName() {             return name;         }         public void setName(String name) {             this.name = name;         }        public void sayHello(){             System.out.println("Hello, My name is " + this.name);         } }   2. 修改已有方法体，插入新的代码 对已有的student类中的sayHello方法，当调用时，控制台会输出: Hello, My name is 张三(name=张三) 需求：通过动态修改sayHello方法，当调用sayHello时，除了输出已经的内容外，再输出当前学生的age信息创建JavassistDemo测试类，代码实现如下：

package com.itheima.test;   import org.junit.Test;   import com.itheima.Student;   import javassist.ClassPool; import javassist.CtClass; import javassist.CtMethod;   @SuppressWarnings("unchecked") public class JavassistDemo {     @Test     public void t1() throws Exception{         // 类库池, jvm中所加载的class         ClassPool pool = ClassPool.getDefault();         // 获取指定的Student类         CtClass ctClass = pool.get("com.itheima.Student");         // 获取sayHello方法         CtMethod ctMethod = ctClass.getDeclaredMethod("sayHello");         // 在方法的代码后追加 一段代码         ctMethod.insertAfter("System.out.println(\"I'm \" + this.age + \" years old.\");");         // 使用当前的ClassLoader加载被修改后的类         Class<Student> newClass = ctClass.toClass();         Student stu = newClass.newInstance();         stu.setName("张三");         stu.setAge(18);         stu.sayHello();     } }

运行结果:

3. 动态添加方法
接下来我们给Student类添加一个计算的方法，但不是直接在Student类中添加，而是使用javassist，动态添加

public int calculate(int a, int b){     return a+b; }

创建测试方法t2，代码如下

@Test public void t2() throws Exception{     // 类库池, jvm中所加载的class     ClassPool pool = ClassPool.getDefault();     // 获取指定的Student类     CtClass ctClass = pool.get("com.itheima.Student");     // 创建calc方法, 带两个参数，参数的类型都为int类型     CtMethod ctMethod = new CtMethod(CtClass.intType,"calc",     new CtClass[]{CtClass.intType,CtClass.intType}, ctClass);     // 设置方法的访问修饰     ctMethod.setModifiers(Modifier.PUBLIC);     // 设置方法体代码     ctMethod.setBody("return $1 + $2;");     // 添加新建的方法到原有的类中     ctClass.addMethod(ctMethod);     // 加载修改后的类     ctClass.toClass();     // 创建对象     Student stu = new Student();     // 获取calc方法     Method dMethod = Student.class.getDeclaredMethod("calc", new Class[]     {int.class,int.class});     // 反射调用 方法     Object result = dMethod.invoke(stu, 10,20);     // 打印结果     System.out.println(String.format("调用calc方法，传入参数：%d,%d", 10,20));     System.out.println("返回结果：" + (int)result); }
控制台输出结果：

 

4. 动态创建类 下面我们再来个神的魔术，无中生有

@Test public void t3() throws Exception{     ClassPool pool = ClassPool.getDefault();     // 创建teacher类     CtClass teacherClass = pool.makeClass("com.itheima.Teacher");     // 设置为公有类     teacherClass.setModifiers(Modifier.PUBLIC);     // 获取String类型     CtClass stringClass = pool.get("java.lang.String");     // 获取list类型     CtClass listClass = pool.get("java.util.List");     // 获取学生的类型     CtClass studentClass = pool.get("com.itheima.Student");     // 给teacher添加name属性     CtField nameField = new CtField(stringClass, "name", teacherClass);     nameField.setModifiers(Modifier.PUBLIC);     teacherClass.addField(nameField);     // 给teacher类添加students属性     CtField studentList = new CtField(listClass, "students",teacherClass);     studentList.setModifiers(Modifier.PUBLIC);     teacherClass.addField(studentList);

    // 给teacher类添加无参构造方法     CtConstructor ctConstructor = CtNewConstructor.make("public Teacher()     {this.name=\"abc\";this.students = new java.util.ArrayList();}", teacherClass);     teacherClass.addConstructor(ctConstructor);     // 给teacher类添加addStudent方法     CtMethod m = new CtMethod(CtClass.voidType, "addStudent", new CtClass[]{studentClass},     teacherClass);     m.setModifiers(Modifier.PUBLIC);     // 添加学生对象到students属性中, $1代表参数1     m.setBody("this.students.add($1);");     teacherClass.addMethod(m);     // 给teacher类添加sayHello方法     m = new CtMethod(CtClass.voidType, "sayHello", new CtClass[]{}, teacherClass);     m.setModifiers(Modifier.PUBLIC);     m.setBody("System.out.println(\"Hello, My name is \" + this.name);");     m.insertAfter("System.out.println(\"I have \" + this.students.size() + \"students\");");     teacherClass.addMethod(m);     // 加载修改后的类     Class<?> cls = teacherClass.toClass();     // 实例teacher对象     Object obj = cls.newInstance();     // 获取addStudent方法     Method method = cls.getDeclaredMethod("addStudent", Student.class);
    // 创建张三和李四2个学生     Student stu = new Student();     stu.setName("张三");     // 调用teacher类的addStudent方法，添加张三     method.invoke(obj, stu);     stu = new Student();     stu.setName("李四");     // 调用teacher类的addStudent方法，添加李四     method.invoke(obj, stu);     // 调用sayHello方法     Method teacherSayHello = cls.getDeclaredMethod("sayHello",new Class[]{});     teacherSayHello.invoke(obj, new Object[]{}); } 运行结果：

 

总结 javassist被用于struts2和hibernate中，都用来做动态字节码修改使用。一般开发中不会用到，但在封装框架时比较有用。虽然javassist提供了一套简单易用的API，但如果用于平常的开发，会有如下几点不好的地方: 1. 所引用的类型，必须通过ClassPool获取后才可以使用 2. 代码块中所用到的引用类型，使用时必须写全量类名 3. 即使代码块内容写错了，它也不会像eclipse等开发工具一样有提示，它只有在运行时才报错 4. 动态修改的类，必须在修改之前，jvm中不存在这个类的实例对象。修改方法的实现必须在修改的类加载之前进行

标签：Java,字节,age,CtClass,Student,new,ctClass,public,Javassist
来源： https://www.cnblogs.com/cqqfboy/p/14785380.html