ASM3.0學習（一）

1、簡述

用於生成和轉換編譯後的java類，動態生成java 字節碼，生成class文件。

2、使用描述

編譯後的java類包含如下幾部分：
 一個用於描述修飾符（public或者private），類名，父類名稱，所實現的接口名稱以及類註解的段。
 一個用於描述類中字段信息的段。每一個這樣的段中都描述了字段的修飾符，名稱，類型以及與該字段相關的註解。
 一個用於描述方法和構造方法的段。每一個段描述了方法的名稱，返回值，參數類型以及方法的註解。同時也包含了方法編譯後的字節碼序列。

在源代碼和編譯後的代碼之間，仍是存在一些不一樣：
 一個編譯後的java類僅僅只描述一個類信息，可是一個java源文件能夠包含幾個java類。例如，一個源文件能夠定義一個包含內部類的java類，而編譯後將會成爲兩個類文件，其中一個是主要的java類，另一個是內部類。在主要的類中包含了指向內部類的引用，同時在主要的java類的方法中定義的內部類也會包含一個指向該java方法的引用。
 一個編譯後的java類不包含註釋，固然，能夠包含與類、字段、方法或者代碼相關的屬性，而這些屬性能夠用來關聯一些額外的信息。在java 5中引入了註解之後，這些註解也能夠實現一樣的目的，所以，這些屬性就變得不那麼重要了。
 一個編譯後的java類不包含package和import段，所以，在編譯後的類中，全部的類型名稱都必須使用全路徑。

 

類的具體結構請參看java虛擬機規範第四段

編譯後的java類總體結構（*表示0或者更多）

2.1.2內部名稱
在不少狀況下，一個類型限於一個java類或者結構表示的類型，例如，一個類的父類，一個類所實現的接口，一個方法所拋出的異常（不多是基本類型）或者數組，這些都是類或者接口類型。這些類型在編譯後的類中之內部名稱表示。一個類的內部名稱就是這個類的全路徑名稱，將包名中的點號替換爲/。例如，String的內部名稱爲java/lang/String。

2.1.3類型描述符
內部名稱僅用做一個類或者接口的類型，全部其餘的，如字段類型，java基本類型都是以類型描述符來表示的，見圖2.2
 類型描述符：

基本類型的描述符：Z表示boolean，C表示char，B表示byte，I表示int，F表示float，J表示long，D表示double。一個類的描述符就是這個類的內部名稱，在前面加上一個L，在後面加上一個分號便可。例如，String的類型描述符就是Ljava/lang/String.最後，一個數組的類型描述符就是一箇中括號[後面跟上數組元素的類型描述符。

2.1.4方法描述符
一個方法描述符就是一個包含參數類型的描述符，以及方法返回類型描述符的字符串。一個方法描述符以一個左括號開始，而後跟上每一個參數的描述符，而後是一個右括號，最後就是返回值的類型描述符，若是一個方法的返回值是void，那麼返回值的類型描述符就是V（一個方法描述符不包含這個方法的名稱以及參數的名稱）。
方法描述符示例

一旦你知道了類型描述符如何工做，那麼理解方法描述符很容易。例如，(I)I描述了這樣一個方法，它有一個int類型的參數，以及一個int返回值。圖2.3給出了幾個方法描述符的例子。

2.2接口和組件
2.2.1表現（Presentation）
生成和轉換編譯後的類的ASM API是基於ClassVisitor接口的（見圖2.4）。在這個接口中的每個方法都與類文件中有着相同名稱的段相對應（見圖2.1）。在訪問類結構中簡單的段時，是經過調用一個獨立的方法來實現的，該方法的參數就是該段相關的內容，該方法的返回值爲void。對長度任意而且較複雜的段進行訪問時，是經過一個初始化方法返回一個輔助的visitor接口來實現，例如visitAnnotation，visitField以及visitMethod，它們都返回與之對應的接口AnnotationVisitor，FieldVisitor以及MethodVisitor。
這些規則也一樣適用於這些輔助接口。例如，在FieldVisitor接口中的每一個方法，都與類文件結構中與該名稱（Field）對應的子結構對應（見圖2.5），而且visitAnnotation並會一個輔助的AnnotationVisitor接口，與ClassVisitor中的AnnotationVisitor相同。關於這些輔助接口的建立和使用，將在下一章節介紹，這一章主要限於那些簡單的問題，使用ClassVisitor接口就能夠解決的。
圖2.4 ClassVisitor接口

圖2.5 FieldVisitor接口

對ClassVisitor接口中方法的調用必須遵循下面文檔定義的順序，該文檔定義在ClassVisitor 接口的Javadoc中。 visit visitSource? visitOuterClass? ( visitAnnotation | visitAttribute )*( visitInnerClass | visitField | visitMethod )* visitEnd 這就意味着visit必須被第一個調用，而後調用visitSource方法，最多調用一次，再接着是visitOuterClass，而後再調用任意次數的visitAnnotation或者visitAttribute方法，接着能夠調用任意次數的visitInnerClass，visitiField或者visitMethod，順序不限，在最後，調用visitEnd方法。 在ClassVisitor接口的基礎上，ASM提供了三個組件來生成和轉換類：  ClassReader 用來解析編譯過的class的字節數組。而後，調用ClassVisitor實例的visitXxx方法，其中ClassVisitor實例做爲ClassReader.accept方法的參數傳遞進去的。ClassReader能夠被看作是一個事件產生者。  ClassWriter是ClassVisitor接口的一個實現，用來以二進制方式構建編譯後的類。它產生一個包含編譯後的類的字節數組，能夠經過它的toByteArray方法來或得。它能夠被看作是一個事件消費者。  ClassAdapter也是ClassVisitor接口的一個實現，它將對它的方法調用委託給另外一個ClassVisitor。它能夠被認爲是一個事件過濾器。 接下來，將結合具體的例子來展現如何使用這些組件來生成和轉換類。