Javassist 讀寫字節碼

原文地址：奇舞移動技術

Javassist是一個用於處理Java字節碼的庫。Java字節碼以二進制的形式存儲在class文件中。 每一個class文件包含一個Java類或接口。

class文件能夠用Javassist.CtClass類來表示。CtClass對象用於處理class文件。如下是一個簡單的例子，有兩個類，這兩個類沒有關係，咱們修改Rectangle使他的父類編程Point。

ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
CtClass cc = pool.get("com.democome.Rectangle");
cc.setSuperclass(pool.get("com.democome.Point"));
cc.writeFile();
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Rectangle.java

public class Rectangle {
	private int width;
	private int height;
}
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Point.java

public class Point {

}
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運行以後，用反編譯工具能夠看一下，繼承關係已經改變：

上面的代碼首先得到一個ClassPool。ClassPool是CtClass的容器。它讀取class文件來構造CtClass對象，並記錄。要修改calss，首先要從ClassPool經過get()獲取一個CtClass對象。

關於實現的原理ClassPool中有一個Hashtable來存儲CtClass，key就是類名。ClassPool的get()方法若是能找到這個類則直接返回，不然建立一個CtClass對象返回，並存到Hashtable中。

private Hashtable cflow = null;

CtClass對象對class文件進行修改，並調用writeFile()寫入文件。Javassist還提供了一種直接獲取修改後的字節碼的方法：

byte[] b = cc.toBytecode();
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也能夠直接加載class：

Class clazz = cc.toClass();
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定義一個類

定義一個類，須要調用ClassPool的makeClass()方法。

ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
CtClass cc = pool.makeClass("Point");
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以上代碼定義了一個類Point。能夠用CtNewMethod建立一個方法，並使用CtClass中的addMethod()方法添加到Point。

cc.addMethod(CtNewMethod.make("public void hello(){System.out.print(\"hello\");}", cc));
cc.writeFile();
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若是要建立新接口，能夠用ClassPool中的makeInterface()方法。能夠用CtNewMethod中的abstractMethod()建立接口中的成員方法。

ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
CtClass cc = pool.makeInterface("Point");
cc.addMethod(CtNewMethod.abstractMethod(CtClass.voidType, "hello", null, null, cc));
cc.writeFile();
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凍結類

若是經過writeFile()，toClass()或toBytecode()將CtClass對象轉換爲類文件，Javassist將凍結該CtClass對象。 不容許對該CtClass對象進行進一步修改。 這是爲了在開發人員嘗試修改已加載的類文件時警告開發人員，由於JVM不容許從新加載類。

凍結的CtClass能夠解凍，以便容許修改類定義。 例如，

解凍以後能夠修改，以下：

ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
CtClass cc = pool.get("com.democome.Rectangle");
cc.writeFile();
cc.defrost();
cc.setSuperclass(pool.get("com.democome.Point"));
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若是ClassPool.doPruning設置爲true，那麼當Javassist凍結該對象時，Javassist會修剪CtClass對象中包含的數據結構。修剪過的CtClass對象沒法再次解凍。ClassPool.doPruning的默認值爲false。要禁止修剪特定的CtClass，必須事先在該對象上調用stopPruning()：

類搜索路徑

ClassPool.getDefault()返回的ClassPool，類搜索路徑和JVM相同。若是程序在諸如JBoss和Tomcat之類的Web應用程序服務器上運行，那麼ClassPool可能沒法找到用戶類，由於這樣的Web應用程序服務器使用多個類加載器以及系統類加載器。在這種狀況下，必須在ClassPool中註冊其餘類路徑。

pool.insertClassPath(new ClassClassPath(this.getClass()));
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以上代碼註冊用於加載此引用的對象的類的類路徑。可使用任何Class對象做爲參數而不是this.getClass()。用於加載由該Class表示的類的類路徑。

還能夠將目錄註冊爲類搜索路徑。 例如，如下代碼將目錄/usr/local/javalib添加到搜索路徑：

ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
pool.insertClassPath("/usr/local/javalib");
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搜索路徑還能夠是URL：

ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
ClassPath cp = new URLClassPath("www.javassist.org", 80, "/java/", "org.javassist.");
pool.insertClassPath(cp);
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以上代碼將「www.javassist.org:80/java/」添加到類搜…

http://www.javassist.org:80/java/org/javassist/test/Main.class
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還可使用ByteArrayClassPath直接向ClassPool對象提供一個字節數組，並從該數組構造一個CtClass對象。例如：

ClassPool cp = ClassPool.getDefault();
CtClass cc = cp.get("com.democome.Rectangle");
byte[] b = cc.toBytecode();
String name = "Rectangle";
cp.insertClassPath(new ByteArrayClassPath(name, b));
CtClass cc2 = cp.get(name);
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若是不知道該類的徹底限定名,則能夠在ClassPool中使用makeClass()：

ClassPool cp = ClassPool.getDefault();
InputStream ins = an input stream for reading a class file;
CtClass cc = cp.makeClass(ins);
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例如：

ClassPool cp = ClassPool.getDefault();
InputStream ins = new FileInputStream(
		"/Users/yangpeng/Documents/workspace/javassist/Javassist/com/democome/Rectangle.class");
CtClass cc = cp.makeClass(ins);
System.out.println(cc.getName());

複製代碼

打印結果以下：

com.democome.Rectangle
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