在ASM3.3.1中，提供了7个jar包，分别是
asm-3.3.1.jar
asm-commons-3.3.1.jar
asm-tree-3.3.1.jar
asm-analysis-3.3.1.jar
asm-util-3.3.1.jar
asm-xml-3.3.1.jar
参看ASM的javadoc(http://asm.ow2.org/asm33/javadoc/user/index.html)，可以看到一共有7个package，package和jar的对应关系如下
asm-3.3.1.jar 包含了org.objectweb.asm和org.objectweb.asm.signature两个packages
asm-commons-3.3.1.jar包含了org.objectweb.asm.commons这个package
asm-tree-3.3.1.jar 包含了org.objectweb.asm.tree这个package
asm-analysis-3.3.1.jar包含了org.objectweb.asm.tree.analysis这个package
asm-util-3.3.1.jar包含了org.objectweb.asm.util这个package
asm-xml-3.3.1.jar包含了org.objectweb.asm.xml这个package
其中asm-3.3.1.jar，是包含了核心的功能，而其他的jar，都是基于这个核心的扩展。
我们这里来看一下，如何读写字节码
ClassReader和ClassVisitor
如大家所了解的，ASM是一个操作字节码(bytecode)的框架，非常的小巧和快速，这个asm-3.3.1.jar，只有43k的大小。
asm提供了字节码的读写的功能。而asm的核心，采用的是visitor的模式，提供了ClassReader和ClassWriter这两个非常重要的类以及ClassVisitor这个核心的接口。
ClassReader的职责是读取字节码。可以用InputStream、byte数组、类名(需要ClassLoader.getSystemResourceAsStream能够加载到的class文件)作为构造函数的参数构造ClassReader对象，来读取字节码。而ClassReader的工作，就是根据字节码的规范，从输入中读取bytecode。而通过ClassReader对象，获取bytecode信息有两种方式，一种就是采用visitor的模式，传入一个ClassVisitor对象给ClassReader的accept方法。另外一种，是使用Low Level的方式，使用ClassReader提供了readXXX以及getXXX的方法来获取信息。
对于一般使用，用ClassReader的accept方法，使用visitor模式就可以了。
那么接着我们来看一下ClassVisitor。
ClassVisitor这个接口，定义了一系列的visit方法，而这些visit方法，我们通过实现ClassVisitor接口中的visit方法(其实就是一堆的回调函数)，就能够得到相应的信息。
在asm中，ClassAdapter这个类，用asm的javadoc上的话说，就是一个代理到其他ClassVisitor的一个空的ClassVisitor（An empty ClassVisitor that delegates to another ClassVisitor.）。具体来说，构造ClassAdapter对象的时候，需要传递一个ClassVisitor的对象给ClassAdapter的构造函数，而ClassAdapter对ClassVisitor的实现，就是直接调用这个传给ClassAdapter的ClassVisitor对象的对应visit方法。
后面我们会看到一个使用ClassAdapter的例子。
说到这里，我们主要介绍了ClassReader这个类，ClassVisitor这个接口以及ClassAdapter。那么我们先看一个简单的例子，是使用ClassReader和ClassVisitor的一个示例。
1 package org.vanadies.bytecode.example.asm3;
2
3 import java.io.IOException;
4
5 import org.objectweb.asm.AnnotationVisitor;
6 import org.objectweb.asm.Attribute;
7 import org.objectweb.asm.ClassReader;
8 import org.objectweb.asm.ClassVisitor;
9 import org.objectweb.asm.FieldVisitor;
10 import org.objectweb.asm.MethodVisitor;
11
12 public class ClassReaderExample {
13 private static class MyClassVisitor implements ClassVisitor {
14
15 @Override
16 public void visit(int version, int access, String name,
17 String signature, String superName, String[] interfaces) {
18 System.out.println("class name:" + name);
19 System.out.println("super class name:" + superName);
20 System.out.println("class version:" + version);
21 System.out.println("class access:" + access);
22 System.out.println("class signature:" + signature);
23 if(interfaces != null && interfaces.length > 0){
24 for(String str : interfaces){
25 System.out.println("implemented interface name:" + str);
26 }
27 }
28
29 }
30
31 @Override
32 public void visitSource(String source, String debug) {
33 }
34
35 @Override
36 public void visitOuterClass(String owner, String name, String desc) {
37 }
38
39 @Override
40 public AnnotationVisitor visitAnnotation(String desc, boolean visible) {
41 return null;
42 }
43
44 @Override
45 public void visitAttribute(Attribute attr) {
46
47 }
48
49 @Override
50 public void visitInnerClass(String name, String outerName,
51 String innerName, int access) {
52 }
53
54 @Override
55 public FieldVisitor visitField(int access, String name, String desc,
56 String signature, Object value) {
57 return null;
58 }
59
60 @Override
61 public MethodVisitor visitMethod(int access, String name, String desc,
62 String signature, String[] exceptions) {
63 return null;
64 }
65
66 @Override
67 public void visitEnd() {
68
69 }
70 }
71
72 public static void main(String args[]) throws IOException{
73 ClassReader classReader = new ClassReader("java.lang.String");
74 classReader.accept(new MyClassVisitor(), 0);
75 }
76 }
这个简单的例子，打印了String这个类的基本信息。
从上面的例子看，ClassVisitor这个接口的方法中，有些返回值是void，有些是返回了XXXXVisitor。
这里，返回XXXVisitor的，我们举个例子，比如visitMethod这个方法，返回的是MethodVisitor。这里，在visitMethod的方法中，给出了Method的基本信息，如果需要去获取Method内部的详细的信息(包括代码，注解等），那么需要返回一个MethodVisitor对象出去，如果返回null，那么在ClassReader中，就不会去展开对这个Method的详细信息进行遍历了。
除了MethodVisitor，还有，AnnotationVisitor，FieldVisitor。
另外，在org.objectweb.asm.signature这个包中，有一个SignatureVisitor以及SignatureReader和SignatureWriter，这个是处理Signature的。
而除了ClassAdapter外还有MethodAdapter，作用类似与ClassAdapter，只是MethodAdapter是针对MethodVisitor的。
到这里，我们已经了解了如何读取bytecode的信息了，也了解了如何使用ClassReader和ClassVisitor了。 接下来，我们要看一下，如果使用ClassWriter这个类了。 ClassWriter，顾名思义，是用来写字节码的。ClassWriter实现了ClassVisitor这个接口。这里可能大家会觉得奇怪，ClassReader什么接口都没有实现，为啥ClassWriter要实现ClassVisitor的接口呢？ClassWriter只要提供了方法，让我写字节码就行了哇。
大家还记得，通过ClassReader获取类的字节码，有两种方式，一种是使用Visitor模式，这种方法很简单，前面也有demo，另外是使用low level的get和read来进行，这个很复杂。而如果ClassWriter提供的是low level的put和write这类的方法，会提高门槛，很不好用。而ClassWriter实现了ClassVisitor接口，那么就能够很好的跟ClassReader的Visitor模式结合起来。并且，我们使用ASM操作字节码，在写方面更多的是修改、添加和删除，而不是用ASM来完全去写新的class。
ClassWriter中，还有一个toByteArray的方法，这个是把ClassWriter对象生成的字节码，写到一个byte数组中。用于我们来获取字节码的最终结果。
那么，我们可以做一个很简单的例子。就是把ClassWriter对象作为ClassReader accept方法的参数，传给ClassReader，然后在accept方法结束后，我们用ClassWriter对象的toByteArray方法，就能够获得类的字节码了。这个例子，就不贴源码了，有兴趣的同学，可以自己搞一下。
那么，我们把ClassWriter用在哪里呢？上文提到了，删除、修改、增加。那么一般来说，删除我们是不太用的。主要是修改和增加。
比方说我们如果自己要做AOP，用到的就是修改和增加。假如我有一个类，其中有一个execute方法，我如果自己做AOP，我可以把这个execute方法改名，比如叫做execute$1，然后我增加一个execute方法，新的execute方法中，我可以调用原来的execute方法(现在是execute$1)了，并且在调用前后做一个处理。
我们来看一下具体代码
1 package org.vanadies.bytecode.example.asm3;
2
3 import org.objectweb.asm.ClassAdapter;
4 import org.objectweb.asm.ClassReader;
5 import org.objectweb.asm.ClassWriter;
6 import org.objectweb.asm.MethodVisitor;
7 import org.objectweb.asm.Opcodes;
8
9 public class ClassWriterAopExample {
10 public static class Foo {
11 public void execute(){
12 System.out.println("Hello World");
13 }
14 }
15
16 public static void main(String[] args) throws Exception{
17 Foo foo = new Foo();
18 foo.execute();
19 ClassReader cr = new ClassReader(Foo.class.getName());
20 ClassWriter cw = new ClassWriter(ClassWriter.COMPUTE_MAXS);
21 cr.accept(new ClassAdapter(cw){
22 @Override
23 public void visit(
24 final int version,
25 final int access,
26 final String name,
27 final String signature,
28 final String superName,
29 final String[] interfaces)
30 {
31 cv.visit(version, access, name + "$1", signature, superName, interfaces);
32 }
33
34 @Override
35 public MethodVisitor visitMethod(
36 final int access,
37 final String name,
38 final String desc,
39 final String signature,
40 final String[] exceptions)
41 {
42 if("execute".equals(name)){
43 //这里只是简单的比较了方法名字，其实还需要比较方法参数，参数信息在desc中
44 return cv.visitMethod(access, name + "$1", desc, signature, exceptions);
45 }
46 return cv.visitMethod(access, name, desc, signature, exceptions);
47 }
48
49 }, 0);
50 //到这里，如果调用cr.toByteArray，生成的字节码中，已经没有execute方法了，而是execute$1
51
52 //我们接着需要增加一个execute方法
53 MethodVisitor mv = cw.visitMethod(Opcodes.ACC_PUBLIC, "execute",
54 "()V", null,
55 null);
56 //开始增加代码
57 mv.visitCode();
58 //接下来，我们需要把新的execute方法的内容，增加到这个方法中
59 mv.visitFieldInsn(Opcodes.GETSTATIC, "java/lang/System", "out", "Ljava/io/PrintStream;");
60 mv.visitLdcInsn("Before execute");
61 mv.visitMethodInsn(Opcodes.INVOKEVIRTUAL, "java/io/PrintStream", "println", "(Ljava/lang/String;)V");
62 mv.visitVarInsn(Opcodes.ALOAD, 0);
63 mv.visitMethodInsn(Opcodes.INVOKEVIRTUAL, "org/vanadies/bytecode/example/asm3/ClassWriterAopExample$Foo$1", "execute$1", "()V");
64 mv.visitFieldInsn(Opcodes.GETSTATIC, "java/lang/System", "out", "Ljava/io/PrintStream;");
65 mv.visitLdcInsn("End execute");
66 mv.visitMethodInsn(Opcodes.INVOKEVIRTUAL, "java/io/PrintStream", "println", "(Ljava/lang/String;)V");
67 mv.visitInsn(Opcodes.RETURN);
68 mv.visitMaxs(0, 0); //这个地方，最大的操作数栈和最大的本地变量的空间，是自动计算的，是因为构造ClassWriter的时候使用了ClassWriter.COMPUTE_MAXS
69 mv.visitEnd();
70 //到这里，就完成了execute方法的添加。
71 //可以把字节码写入到文件，用javap -c，来看下具体的内容
72 }
73 }
这个代码，要比之前的ClassReader的例子要复杂一些。主要复杂的地方在重写execute方法那里，其实就是类似在用汇编在写代码。具体怎么来写或者生产这个代码，有很多办法。
我们这里只是先展示一下如果能够去修改字节码。这个例子展示了，修改原有方法名字，以及增加方法的做法，其他的增加字段等，都可以通过ClassWriter来处理。另外，需要注意的是，在3.0的ASM中，构造函数的名字，一定要使
用<init>，而不能使用“”，之前看到在2.x中，貌似有这样的用法，但是没有去验证，在网上别人的例子中，也看到过methodName使用“”来表示构造函数的，这个在3.x中是不对的。
具体在运行时能够改变类的行为，我们可以通过Instrumentation的方式或者采用自己实现的ClassLoader的方式来处理。上面例子中，只是展示了如何修改字节码，这个和实际在运行时达到AOP的效果，还是有距离的。
posted on 2011-02-23 11:44
曾宪杰_顶天 阅读(15014)
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