動(dòng)態(tài)字節(jié)碼技術(shù) javassist 初探

字節(jié)碼應(yīng)用場(chǎng)景
AOP 技術(shù)、Lombok 去除重復(fù)代碼插件、動(dòng)態(tài)修改 class 文件等
字節(jié)碼技術(shù)優(yōu)勢(shì)
Java 字節(jié)碼增強(qiáng)指的是在 Java 字節(jié)碼生成之后，對(duì)其進(jìn)行修改，增強(qiáng)其功能，這種方式相當(dāng)于對(duì)應(yīng)用程序的二進(jìn)制文件進(jìn)行修改，Java 字節(jié)碼增強(qiáng)主要是為了減少冗余代碼，提高性能等 實(shí)現(xiàn)字節(jié)碼增強(qiáng)的主要步驟為：
修改字節(jié)碼，在內(nèi)存中獲取到原來的字節(jié)碼，然后通過一些工具（如 ASM，Javaasist）來修改它的byte[]數(shù)組，得到一個(gè)新的byte數(shù)組
使修改后的字節(jié)碼生效

自定義 ClassLoader 來加載修改后的字節(jié)碼
替換掉原來的字節(jié)碼，在 JVM 加載用戶的 Class 時(shí)，攔截，返回修改后的字節(jié)碼，或者在運(yùn)行時(shí)，使用Instrumentation.redefineClasses 方法來替換掉原來的字節(jié)碼
常見的字節(jié)碼操作類庫(kù)
BCEL
Byte Code Engineering Library(BCEL)，這是Apache Software Foundation的 Jakarta 項(xiàng)目的一部分，BCEL 是 Java classworking 廣泛使用的一種框架，它可以讓您深入jvm匯編語(yǔ)言進(jìn)行類庫(kù)操作的細(xì)節(jié)，BCEL 與 javassist 有不同的處理字節(jié)碼方法，BCEL 在實(shí)際的 JVM 指令層次上進(jìn)行操作（BCEL 擁有豐富的 JVM 指令集支持）而 javassist 所強(qiáng)調(diào)的是源代碼級(jí)別的工作
ASM
是一個(gè)輕量級(jí) Java 字節(jié)碼操作框架，直接涉及到JVM底層的操作和指令，高性能，高質(zhì)量
CGLB
生成類庫(kù)，基于ASM實(shí)現(xiàn)
javassist
是一個(gè)開源的分析、編輯和創(chuàng)建 Java 字節(jié)碼的類庫(kù)，性能較 ASM 差，跟 CGLIB 差不多，但是使用簡(jiǎn)單，很多開源框架都在使用它
Javassist 中最為重要的是 ClassPool、CtClass 、CtMethod、CtField
ClassPool：一個(gè)基于HashMap實(shí)現(xiàn)的 CtClass 對(duì)象容器，其中鍵是類名稱，值是表示該類的 CtClass 對(duì)象，默認(rèn)的ClassPool 使用與底層 JVM 相同的類路徑，因此在某些情況下，可能需要向 ClassPool 添加類路徑或類字節(jié)
CtClass：表示一個(gè)類，這些 CtClass 對(duì)象可以從 ClassPool 獲得
CtMethods：表示類中的方法
CtFields ：表示類中的字段
優(yōu)勢(shì)：
比反射開銷小、性能高
操作字節(jié)碼可以動(dòng)態(tài)生成新的類，動(dòng)態(tài)修改類（添加、刪除、修改屬性或方法）
javassist 外層 API 和反射類似
主要有 CtClass、CtMethod、CtField 組成，執(zhí)行反射中的 java.lang.Class、java.lang.reflect.Method、 java.lang.reflect.Method .Field 中的操作
劣勢(shì)：
不支持 JDK5 的新語(yǔ)法，包括泛型、枚舉，不支持注解修改
不支持?jǐn)?shù)組初始化
不支持內(nèi)部類和匿名類
不支持 continue 和 break
動(dòng)態(tài)創(chuàng)建類
public static void main(String[] args) throws CannotCompileException, NotFoundException, IOException {
ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
// 創(chuàng)建User
CtClass userClass = pool.makeClass("com.kernel.entity.User");
// 創(chuàng)建屬性
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);
// 創(chuàng)建方法
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);
// 創(chuàng)建構(gòu)造器
CtConstructor constructor = new CtConstructor(new CtClass[]{pool.get("java.lang.String"), pool.get("java.lang.Integer")}, userClass);
// 設(shè)置內(nèi)容
constructor.setBody("{this.name = name;this.age = age;}");
// 添加構(gòu)造器
userClass.addConstructor(constructor);
userClass.writeFile("D:\Codes\Java\Performance\jvm-day03\src\main\java\com\kernel\test");
}
動(dòng)態(tài)添加并執(zhí)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");
// 創(chuàng)建方法，設(shè)置方法返回值
CtMethod method = new CtMethod(CtClass.voidType, "sum", new CtClass[] { CtClass.intType, CtClass.intType },
userClass);
// 設(shè)置方法內(nèi)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(dòng)態(tài)執(zhí)行方法
Class clazz = userClass.toClass();
Object newInstance = clazz.newInstance();
// 獲得方法
Method sumMethod = clazz.getDeclaredMethod("sum", int.class, int.class);
sumMethod.invoke(newInstance, 2, 5);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}