前言

本文部分内容摘自书籍：《深入理解JVM字节码》

文章目录

1. 回顾Lombok用法 2. 查看POJO类底层字节码(.class) 3. ASM字节码框架简介 4. 属性类型映射表 5. 方法简单描述 6.测试 7.注意事项

回顾Lombok用法

1.导包lombok-1.18.12.jar 2.Idea下载lombok插件

用法： POJO类内定义好属性，类上顶个@Data注解，Lombok插件就会自动帮属性生成了Getter、Setter。并帮这个类重写了equals、toString

思考问题: 明明类内没有定义方法，安个插件，导个包，就好使了。底层到底是怎么做的呢？

查看POJO类底层字节码(.class)

使用javap -c 查看person类的字节码情况 Lombok在Person类中生成了Getter、Setter、toString方法。。。方法体内都是一条条的指令

另外，在Lombok的jar包下也用到了ASM字节码框架

ASM字节码框架简介

转载自：https://www.cnblogs.com/benwu/articles/8168122.html

属性类型映射表

.class.javaBbyteCcharDdoubleFfloatIintJlongSshortZbooleanL ClassName;引用类型，“L” + 对象类型的类全名 + “;”[一维数组

方法简单描述

.class.java(FDLjava/lang/String;)Ljava/lang/String;---->(参数列表)返回值public String test(float f, double d, String s){ }

生成Getter、Setter方法

1.建立一个类 定义ClassReader、ClassWriter、ClassVisitor、Flie为成员属性，创建映射表内部类

import org.apache.commons.io.FileUtils; import java.io.File; import java.io.IOException; import java.lang.reflect.Field; import java.util.HashMap; import java.util.Map; /** * 使用ASM字节码框架 往POJO类注入getter setter 方法 */ public class POJOHandler { private ClassReader reader; private ClassWriter writer; private ClassVisitor cv; private File file; /** * Java中数据类型和Java字节码中数据类型的表示方式的对应关系 */ private static class TypeList{ private static final Map<String,String> typeMap = new HashMap<>(7); private static final Map<String,Class> classMap = new HashMap<>(7); static { typeMap.put("String","Ljava/lang/String;"); typeMap.put("Integer","Ljava/lang/Integer;"); typeMap.put("Double","Ljava/lang/Double;"); typeMap.put("Float","Ljava/lang/Float;"); typeMap.put("Short","Ljava/lang/Short;"); typeMap.put("Boolean","Ljava/lang/Boolean;"); typeMap.put("Long","Ljava/lang/Long;"); classMap.put("String",String.class); classMap.put("Integer",Integer.class); classMap.put("Double",Double.class); classMap.put("Float",Float.class); classMap.put("Short",Short.class); classMap.put("Boolean",Boolean.class); classMap.put("Long",Long.class); } public static String getType(String type){ return typeMap.get(type); } public static Class getClass(String type){ return classMap.get(type); } } }

2.设计方法 读取类.class文件，转化成byte[]形式

/** * 获取当前要注入Getter/Setter的类的.class文件 (电脑硬盘上) * 将.class文件内容按照字节形式读取上来解析 * @param currentClass * @return */ public byte[] getClassBytes(Class currentClass) throws IOException { // 获取当前类的全名 data.Person String className = currentClass.getName(); // 读取电脑硬盘上的当前工程下当前类的.class文件 将类全名转化成data/Person.class String fileName = className.replace(".","/") + ".class"; // 使用ClassLoader类加载器获取电脑硬盘上的当前工程下当前类的.class文件路径 String classFilePath = ClassLoader.getSystemResource(fileName).getPath(); // 创建File对象 映射到硬盘上的文件 file = new File(classFilePath); // 使用commons-io-2.7.jar包下的文件工具 将文件内容以字节形式读取上来 byte[] classBytes = FileUtils.readFileToByteArray(file); return classBytes; }

3.设计方法 对类的.class文件进行修改

ClassReader负责读取类文件字节数组，accept调用之后ClassReader会把解析Class文件过程中的事件源源不断地通知给ClassVisitor对象调用不同的visit方法，ClassVisitor可以在这些visit方法中对字节码进行修改，ClassWriter的toByteArray方法则把最终修改的字节码以byte数组对原始的字节码做修改

/** * 通过类的属性 通过字节码创建方法 往方法内注入组成方法的字节码 * @param currentClass * @param classBytes 要被ClassReader解析的类文件的字节码 */ public void injectMethod(Class currentClass, byte[] classBytes) throws IOException { // 获取类的 包名加类名 格式化成文件路径的形式 String classFullName = currentClass.getName().replace(".","/"); // 获取这个类的全部属性 Field[] fields = currentClass.getDeclaredFields(); // 用ASM提供的ClassReader解析字节码 reader = new ClassReader(classBytes); // ASM提供的ClassWriter 生成最终修改过的字节码 writer = new ClassWriter(ClassWriter.COMPUTE_MAXS | ClassWriter.COMPUTE_FRAMES); // 开始访问 并开始修改类的字节码结构 cv = new ClassVisitor(Opcodes.ASM5, writer) { @Override public void visitEnd() { // 循环类的属性 给每一个属性加Getter Setter方法 for(Field field : fields){ // 获取属性名字 String fieldName = field.getName(); // 将属性名字第一个字母大写 拼装成方法名 name-->Name String fieldUpperName = fieldName.substring(0,1).toUpperCase() + fieldName.substring(1); // 获取属性在字节码里表示的类型 String typeSimpleName = field.getType().getSimpleName(); // 获取属性的类型在字节码中的形式 String --> Ljava/lang/String; String fieldCodeType = TypeList.getType(typeSimpleName); // 获取属性类型的class Class fieldType = TypeList.getClass(typeSimpleName); // get set 方法名 String getMethodName = "get" + fieldUpperName; String setMethodName = "set" + fieldUpperName; // TODO get方法 // 需要一个MethodVisit访问类中的方法 生成get方法 // 参数：权限修饰符、方法名、方法参数列表和返回值类型、方法签名、免责条款 MethodVisitor getMV = cv.visitMethod(Opcodes.ACC_PUBLIC, getMethodName, "()" + fieldCodeType, null, null); getMV.visitCode(); // 往方法内注入字节码指令 // 1.获取方法内的this getMV.visitVarInsn(Opcodes.ALOAD,0); // 2. 获取属性的指令 属性所属的类 属性名字 属性的类型 getMV.visitFieldInsn(Opcodes.GETFIELD, classFullName, fieldName, Type.getDescriptor(fieldType)); // 3.将属性的值返回出去 getMV.visitInsn(Opcodes.ARETURN); // 4.设置栈大小和局部变量表大小 getMV.visitMaxs(2,1); if(getMV != null){ getMV.visitEnd(); } // TODO set方法 set方法有参数无返回值(Void) MethodVisitor setMV = cv.visitMethod(Opcodes.ACC_PUBLIC,setMethodName,"(" + fieldCodeType + ")V",null,null); setMV.visitCode(); // 获取this setMV.visitVarInsn(Opcodes.ALOAD,0); // 获取参数列表中的第一个数 setMV.visitVarInsn(Opcodes.ALOAD, 1); // 给属性赋值 setMV.visitFieldInsn(Opcodes.PUTFIELD, classFullName, fieldName, fieldCodeType); // void方法要加上return指令 setMV.visitInsn(Opcodes.RETURN); setMV.visitMaxs(2,2); if(setMV != null){ setMV.visitEnd(); } } } }; // 解析字节码文件 并执行ClassVisitor中的重写的方法 reader.accept(cv,0); // 将最终修改好的字节码 用ClassWriter将其转成byte[]形式 写回文件 byte[] bytesModified = writer.toByteArray(); FileUtils.writeByteArrayToFile(file, bytesModified); }

测试

1.创建POJO类

2.调handler方法，注入Getter、Setter方法

3.使用Getter、Setter方法，代码报错爆红也可以直接运行，最后获取结果

注意事项

注入Getter、Setter方法的方法可以执行多次，如果这么做，实例化animal对象时会报错误：ClassFormatError。 因为一旦向字节码文件进行修改，便是永久性写入文件内了，在执行一次的话，就会有多个重名的方法在.class文件内，类加载的就会报错。本文只执行了一次，就注释掉，调用对象的Getter、Setter方法了。 解决方法：在注入Getter、Setter的visitEnd方法内用反射技术判断这个类到底有没有这个方法，没有就注入

如有错误，请多多指正！ 码字不易，觉得不错点个赞呗！！