動態字節碼技術 javassist 初探

字節碼應用場景
AOP 技術、Lombok 去除重複代碼插件、動態修改 class 文件等
字節碼技術優點
Java 字節碼加強指的是在 Java 字節碼生成以後，對其進行修改，加強其功能，這種方式至關於對應用程序的二進制文件進行修改，Java 字節碼加強主要是爲了減小冗餘代碼，提升性能等 實現字節碼加強的主要步驟爲：
修改字節碼，在內存中獲取到原來的字節碼，而後經過一些工具（如 ASM，Javaasist）來修改它的byte[]數組，獲得一個新的byte數組
使修改後的字節碼生效

自定義 ClassLoader 來加載修改後的字節碼
替換掉原來的字節碼，在 JVM 加載用戶的 Class 時，攔截，返回修改後的字節碼，或者在運行時，使用Instrumentation.redefineClasses 方法來替換掉原來的字節碼
常見的字節碼操做類庫
BCEL
Byte Code Engineering Library(BCEL)，這是Apache Software Foundation的 Jakarta 項目的一部分，BCEL 是 Java classworking 普遍使用的一種框架，它可讓您深刻jvm彙編語言進行類庫操做的細節，BCEL 與 javassist 有不一樣的處理字節碼方法，BCEL 在實際的 JVM 指令層次上進行操做（BCEL 擁有豐富的 JVM 指令集支持）而 javassist 所強調的是源代碼級別的工做
ASM
是一個輕量級 Java 字節碼操做框架，直接涉及到JVM底層的操做和指令，高性能，高質量
CGLB
生成類庫，基於ASM實現
javassist
是一個開源的分析、編輯和建立 Java 字節碼的類庫，性能較 ASM 差，跟 CGLIB 差很少，可是使用簡單，不少開源框架都在使用它
Javassist 中最爲重要的是 ClassPool、CtClass 、CtMethod、CtField
ClassPool：一個基於HashMap實現的 CtClass 對象容器，其中鍵是類名稱，值是表示該類的 CtClass 對象，默認的ClassPool 使用與底層 JVM 相同的類路徑，所以在某些狀況下，可能須要向 ClassPool 添加類路徑或類字節
CtClass：表示一個類，這些 CtClass 對象能夠從 ClassPool 得到
CtMethods：表示類中的方法
CtFields ：表示類中的字段
優點：
比反射開銷小、性能高
操做字節碼能夠動態生成新的類，動態修改類（添加、刪除、修改屬性或方法）
javassist 外層 API 和反射相似
主要有 CtClass、CtMethod、CtField 組成，執行反射中的 java.lang.Class、java.lang.reflect.Method、 java.lang.reflect.Method .Field 中的操做
劣勢：
不支持 JDK5 的新語法，包括泛型、枚舉，不支持註解修改
不支持數組初始化
不支持內部類和匿名類
不支持 continue 和 break
動態建立類
public static void main(String[] args) throws CannotCompileException, NotFoundException, IOException {
ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
// 建立User
CtClass userClass = pool.makeClass("com.kernel.entity.User");
// 建立屬性
CtField nameField = CtField.make("private String name;", userClass);
CtField ageField = CtField.make("private Integer age;", userClass);
// 添加屬性
userClass.addField(nameField);
userClass.addField(ageField);
// 建立方法
CtMethod getName = CtMethod.make("public String getName() {return name;}", userClass);
CtMethod setName = CtMethod.make("public void setName(String name) {this.name = name;}", userClass);
// 添加方法
userClass.addMethod(getName);
userClass.addMethod(setName);
// 建立構造器
CtConstructor constructor = new CtConstructor(new CtClass[]{pool.get("java.lang.String"), pool.get("java.lang.Integer")}, userClass);
// 設置內容
constructor.setBody("{this.name = name;this.age = age;}");
// 添加構造器
userClass.addConstructor(constructor);
userClass.writeFile("D:\Codes\Java\Performance\jvm-day03\src\main\java\com\kernel\test");
}
動態添加並執行方法
public static void main(String[] args) {
try {
ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
// 讀取com.kernel.User
CtClass userClass = pool.get("com.kernel.User");
// 建立方法，設置方法返回值
CtMethod method = new CtMethod(CtClass.voidType, "sum", new CtClass[] { CtClass.intType, CtClass.intType },
userClass);
// 設置方法內容
method.setBody("{System.out.println(\"sun:\" + ($1 + $2));}");
// 添加方法
userClass.addMethod(method);
userClass.writeFile("D:\Codes\Java\Performance\jvm-day03\src\main\java\com\kernel\test");
// 動態執行方法
Class clazz = userClass.toClass();
Object newInstance = clazz.newInstance();
// 得到方法
Method sumMethod = clazz.getDeclaredMethod("sum", int.class, int.class);
sumMethod.invoke(newInstance, 2, 5);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}