转载  ASM Java 字节码操纵框架简介及使用DEMO代码

分类:java,架构 2021-09-17T22:00:42    192人阅读   

是什么?

ASM是一个通用的Java字节码操作和分析框架。 它可以用于修改现有类或直接以二进制形式动态生成类。 ASM提供了一些常见的字节码转换和分析算法,可以从中构建自定义复杂转换和代码分析工具。 ASM提供与其他Java字节码框架类似的功能,但专注于性能。 因为它的设计和实现尽可能小而且快,所以它非常适合在动态系统中使用(但当然也可以以静态方式使用,例如在编译器中)。  

ASM API

ASM API基于访问者模式,为我们提供了ClassVisitor,MethodVisitor,FieldVisitor API接口,每当ASM扫描到类字段是会回调visitField方法,扫描到类方法是会回调MethodVisitor,下面我们看一下API接口

ClassVisitor方法解析

public abstract class ClassVisitor {
        ......
    public void visit(int version, int access, String name, String signature, String superName, String[] interfaces);
    //访问类字段时回调
    public FieldVisitor visitField(int access, String name, String desc, String signature, Object value);
    //访问类方法是回调
    public MethodVisitor visitMethod(int access, String name, String desc, String signature, String[] exceptions);
    public void visitEnd();
}

MethodVisitor方法解析

public abstract class MethodVisitor {
        ......
    public void visitParameter(String name, int access);
    //访问本地变量类型指令 操作码可以是LOAD,STORE,RET中一种;
    public void visitIntInsn(int opcode, int operand);
    //域操作指令,用来加载或者存储对象的Field
    public void visitFieldInsn(int opcode, String owner, String name, String descriptor);
    //访问方法操作指令
    public void visitMethodInsn(int opcode, String owner, String name, String descriptor);
    public void visitEnd();
}

ASM 使用Demo

java源码

 public int add(int a,int b) {
        return a+b+num1;
 }

class字节码

 public int add(int, int);
    descriptor: (II)I
    flags: ACC_PUBLIC
    Code:
      stack=2, locals=3, args_size=3
         0: iload_1
         1: iload_2
         2: iadd
         3: aload_0
         4: getfield      #2                  // Field num1:I
         7: iadd
         8: ireturn
      LineNumberTable:
        line 14: 0
      LocalVariableTable:
        Start  Length  Slot  Name   Signature
            0       9     0  this   Lcom/wuba/asmdemo/Test;
            0       9     1     a   I
            0       9     2     b   I

ASM对应的API

            mv = cw.visitMethod(ACC_PUBLIC, "add", "(II)I", null, null);
            mv.visitCode();
            mv.visitVarInsn(ILOAD, 1);
            mv.visitVarInsn(ILOAD, 2);
            mv.visitInsn(IADD);
            mv.visitVarInsn(ALOAD, 0);
            mv.visitFieldInsn(GETFIELD, "com/wuba/asmdemo/Test", "num1", "I");
            mv.visitInsn(IADD);
            mv.visitInsn(IRETURN);
            Label l1 = new Label();
            mv.visitLabel(l1);
            mv.visitLocalVariable("this", "Lcom/wuba/asmdemo/Test;", null, l0, l1, 0);
            mv.visitLocalVariable("a", "I", null, l0, l1, 1);
            mv.visitLocalVariable("b", "I", null, l0, l1, 2);
            mv.visitMaxs(2, 3);
            mv.visitEnd();

可以看出ASM是在指令层次上操作字节码的,和class字节码更加接近。如果我们有些字节码操作的需求,ASM一定可以实现的。只是使用起来比较麻烦一些。这里强烈推荐一款ASM插件ASM ByteCode Outline。 可以一键生成对应的ASM API代码

参考

Lyon:Java虚拟机—栈帧、操作数栈和局部变量表

字节码增强技术探索

ASM

kancloud.cn/alex_wsc/an

JVM 栈帧之操作数栈与局部变量表

Jvm系列3-字节码指令 - Gityuan博客 | 袁辉辉的技术博客

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jianshu.com/p/d8c2ada6e

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