Javassist 学习

Y4er — Mon, 20 Apr 2020 04:43:34 +0000

前言

Java中所有的类都被编译为class文件来运行，在编译完class文件之后，类不能再被显示修改，而Javassist就是用来处理编译后的class文件，它可以用来修改方法或者新增方法，并且不需要深入了解字节码，还可以生成一个新的类对象。

创建class

创建maven项目，引入Javassist库


        
            javassist
            javassist
            3.12.1.GA

使用javassist来创建一个Person类

package com.y4er.learn;

import javassist.*;


public class CreateClass {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 获取javassist维护的类池
        ClassPool pool = ClassPool.getDefault();

        // 创建一个空类com.y4er.learn.Person
        CtClass ctClass = pool.makeClass("com.y4er.learn.Person");

        // 给ctClass类添加一个string类型的字段为name
        CtField name = new CtField(pool.get("java.lang.String"), "name", ctClass);

        // 设置private权限
        name.setModifiers(Modifier.PRIVATE);

        // 初始化name字段为zhangsan
        ctClass.addField(name, CtField.Initializer.constant("zhangsan"));

        // 生成get、set方法
        ctClass.addMethod(CtNewMethod.getter("getName",name));
        ctClass.addMethod(CtNewMethod.setter("setName",name));

        // 添加无参构造函数
        CtConstructor ctConstructor = new CtConstructor(new CtClass[]{}, ctClass);
        ctConstructor.setBody("{name="xiaoming";}");
        ctClass.addConstructor(ctConstructor);

        // 添加有参构造
        CtConstructor ctConstructor1 = new CtConstructor(new CtClass[]{pool.get("java.lang.String")}, ctClass);
        ctConstructor1.setBody("{$0.name=$1;}");
        ctClass.addConstructor(ctConstructor1);

        // 创建一个public方法printName() 无参无返回值
        CtMethod printName = new CtMethod(CtClass.voidType, "printName", new CtClass[]{}, ctClass);
        printName.setModifiers(Modifier.PUBLIC);
        printName.setBody("{System.out.println($0.name);}");
        ctClass.addMethod(printName);

        // 写入class文件
        ctClass.writeFile();
        ctClass.detach();
    }
}

执行完之后生成了Person.class

使用方法

从上文的demo中可以看到部分使用方法，在javassist中CtClass代表的就是类class，ClassPool就是CtClass的容器，ClassPool维护了所有创建的CtClass对象，需要注意的是当CtClass数量过大会占用大量内存，需要调用CtClass.detach()释放内存。

ClassPool重点有以下几个方法：
1. getDefault() 单例获取ClassPool
2. appendClassPath() 将目录添加到ClassPath
3. insertClassPath() 在ClassPath插入jar
4. get() 根据名称获取CtClass对象
5. toClass() 将CtClass转为Class 一旦被转换则不能修改
6. makeClass() 创建新的类或接口

更多移步官方文档：http://www.javassist.org/html/javassist/ClassPool.html

CtClass需要关注的方法：
1. addConstructor() 添加构造函数
2. addField() 添加字段
3. addInterface() 添加接口
4. addMethod() 添加方法
5. freeze() 冻结类使其不能被修改
6. defrost() 解冻使其能被修改
7. detach() 从ClassPool中删除类
8. toBytecode() 转字节码
9. toClass() 转Class对象
10. writeFile() 写入.class文件
11. setModifiers() 设置修饰符

移步：http://www.javassist.org/html/javassist/CtClass.html

CtMethod继承CtBehavior，需要关注的方法：
1. insertBefore 在方法的起始位置插入代码
2. insterAfter 在方法的所有 return 语句前插入代码
3. insertAt 在指定的位置插入代码
4. setBody 将方法的内容设置为要写入的代码，当方法被 abstract修饰时，该修饰符被移除
5. make 创建一个新的方法

更多移步：http://www.javassist.org/html/javassist/CtBehavior.html

在setBody()中我们使用了$符号代表参数

// $0代表this $1代表第一个传入的参数 类推
printName.setBody("{System.out.println($0.name);}");

使用CtClass生成对象

上文我们生成了一个ctClass对象对应的是Person.class，怎么调用Person类生成对象、调用属性或方法？

三种方法：
1. 反射方式调用
2. 加载class文件
3. 通过接口

反射调用

// 实例化
Object o = ctClass.toClass().newInstance();
Method setName = o.getClass().getMethod("setName", String.class);
setName.invoke(o,"Y4er");
Method printName1 = o.getClass().getMethod("printName");
printName1.invoke(o);

加载class文件

ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
pool.appendClassPath("E:\code\java\javassist-learn\com\y4er\learn");
CtClass PersonClass = pool.get("com.y4er.learn.Person");
Object o = PersonClass.toClass().newInstance();
//接下来反射调用

通过接口调用

新建一个接口IPerson，将Person类的方法全部抽象出来

package com.y4er.learn;

public interface IPerson {
    String getName();

    void setName(String name);

    void printName();
}

ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
pool.appendClassPath("E:\code\java\javassist-learn\com\y4er\learn\Person.class");

CtClass IPerson = pool.get("com.y4er.learn.IPerson");
CtClass Person = pool.get("com.y4er.learn.Person");
Person.defrost();
Person.setInterfaces(new CtClass[]{IPerson});

IPerson o = (IPerson) Person.toClass().newInstance();
o.setName("aaa");
System.out.println(o.getName());
o.printName();

将Person类实现IPerson接口，然后创建实例时直接强转类型，就可以直接调用了。

修改现有的类

javassist大多数情况下用户修改已有的类，比如常见的日志切面。我仍然使用Person类来讲解：

//
// Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA
// (powered by Fernflower decompiler)
//

package com.y4er.learn;

public class Person implements IPerson {
    private String name = "zhangsan";

    public String getName() {
        return this.name;
    }

    public void setName(String var1) {
        this.name = var1;
    }

    public Person() {
        this.name = "xiaoming";
    }

    public Person(String var1) {
        this.name = var1;
    }

    public void printName() {
        System.out.println(this.name);
    }
}

此时我想在printName方法的执行效果如下

------ printName start ------
xiaoming
------ printName  over ------

写一下代码：

pool.appendClassPath("E:\code\java\javassist-learn\com\y4er\learn\Person.class");
CtClass Person = pool.get("com.y4er.learn.Person");
Person.defrost();

CtMethod printName1 = Person.getDeclaredMethod("printName", null);
printName1.insertBefore("System.out.println("------ printName start ------");");
printName1.insertAfter("System.out.println("------ printName  over ------");");

Object o = Person.toClass().newInstance();
Method printName2 = o.getClass().getMethod("printName");
printName2.invoke(o, null);

很轻松实现了切面

Javassist – ChaBug安全