一、MethodNode概述
ASM的TreeApi 对于Method的转换、生成也提供了一系列的组件和接口。其功能主要基于前一章提到的MethodNode类。MethodNode中大多数属性和方法都和ClassNode类似,其中最主要的属性就是InsnList了。InsnList是一个双向链表对象,包含了存储方法的字节指令序。先来看下InsnList中的主要是属性和方法。
public class InsnList { // public accessors omitted private int size; private AbstractInsnNode first; private AbstractInsnNode last; AbstractInsnNode[] cache; int size(); AbstractInsnNode getFirst(); AbstractInsnNode getLast(); AbstractInsnNode get(int index); boolean contains(AbstractInsnNode insn); int indexOf(AbstractInsnNode insn); void accept(MethodVisitor mv); ListIterator iterator(); ListIterator iterator(int index); AbstractInsnNode[] toArray(); void set(AbstractInsnNode location, AbstractInsnNode insn); void add(AbstractInsnNode insn); void add(InsnList insns); void insert(AbstractInsnNode insn); void insert(InsnList insns); void insert(AbstractInsnNode location, AbstractInsnNode insn); void insert(AbstractInsnNode location, InsnList insns); void insertBefore(AbstractInsnNode location, AbstractInsnNode insn); void insertBefore(AbstractInsnNode location, InsnList insns); void remove(AbstractInsnNode insn); void clear(); }
可以看到InsnList 中主要是对AbstractInsnNode对象的操作方法,AbstractInsnNode也就是链表中的元素。其中,AbstractInsnNode数组存储了字节码指令对象的链表连接关系。AbstractInsnNode是一个抽象父类,代表了字节指令的一个抽象类。AbstractInsnNode的主要方法如下。
public abstract class AbstractInsnNode { public int getOpcode(); public int getType(); public AbstractInsnNode getPrevious(); public AbstractInsnNode getNext(); public void accept(MethodVisitor cv); public AbstractInsnNode clone(Map labels); }
他的子类如VarInsnNode(代表局部变量表的操作指令对象,如xstore,xload)是和MethodVisitor中的visitVarInsn(int opcode, int var)关联的指令访问方法。LabelNode, FrameNode 以及 LineNumberNode也继承了AbstractInsnNode。这样就可以像CoreApi中MethodVisitor提供的visitXX 方法一样,插入在关联的指令前。在TreeApi中可以通过对象的getNext()方法方便找到跳转到的指令,并且移除指令的时候,只要label不变,也不会影响原有的跳转指令的跳转地址。同Core 不同的就是,从调用MethodVisitor各个指令对应的visitXX方法,改成对MethodNode 中InsnList对象的链表节点操作。
二、生成Method
通过下面这个例子就会更加一目了然。当然,MethodNode生成class的效率要比MethodVisitor低,内存消耗也会大,但是我们可以更轻松得实现一段注入逻辑。
方法内部的字节码结构样例,我们依然沿用一下在CoreApi 的Method介绍中使用的http://yunshen0909.iteye.com/blog/2221144的例子。然后可以对比一下两种实现方式的不同。
package asm.tree.method; import org.objectweb.asm.ClassWriter; import org.objectweb.asm.Opcodes; import org.objectweb.asm.tree.*; import java.io.File; import java.io.FileOutputStream; import java.io.IOException; /** * tree api method 生成字节码 Created by yunshen.ljy on 2015/7/20. */ public class GenerateClasses { public static void main(String[] args) throws IOException { ClassNode classNode = new ClassNode(); classNode.version = Opcodes.V1_8; classNode.access = Opcodes.ACC_PUBLIC; classNode.name = "bytecode/TreeMethodGenClass"; classNode.superName = "java/lang/Object"; classNode.fields.add(new FieldNode(Opcodes.ACC_PRIVATE, "espresso", "I", null, null)); // public void addEspresso(int espresso) 方法生命 MethodNode mn = new MethodNode(Opcodes.ACC_PUBLIC, "addEspresso", "(I)V", null, null); classNode.methods.add(mn); InsnList il = mn.instructions; il.add(new VarInsnNode(Opcodes.ILOAD, 1)); il.add(new InsnNode(Opcodes.ICONST_1)); LabelNode label = new LabelNode(); // if (espresso > 0) 跳转通过LabelNode标记跳转地址 il.add(new JumpInsnNode(Opcodes.IF_ICMPLE, label)); il.add(new VarInsnNode(Opcodes.ALOAD, 0)); il.add(new VarInsnNode(Opcodes.ILOAD, 1)); // this.espresso = var1; il.add(new FieldInsnNode(Opcodes.PUTFIELD, "bytecode/TreeMethodGenClass", "espresso", "I")); LabelNode end = new LabelNode(); il.add(new JumpInsnNode(Opcodes.GOTO, end)); // label 后紧跟着下一个指令地址 il.add(label); // java7之后对stack map frame 的处理 il.add(new FrameNode(Opcodes.F_SAME, 0, null, 0, null)); // throw new IllegalArgumentException(); il.add(new TypeInsnNode(Opcodes.NEW, "java/lang/IllegalArgumentException")); il.add(new InsnNode(Opcodes.DUP)); il.add(new MethodInsnNode(Opcodes.INVOKESPECIAL, "java/lang/IllegalArgumentException", "<init>", "()V", false)); il.add(new InsnNode(Opcodes.ATHROW)); il.add(end); // stack map 的第二次偏移记录 il.add(new FrameNode(Opcodes.F_SAME, 0, null, 0, null)); il.add(new InsnNode(Opcodes.RETURN)); // 局部变量表和操作数栈大小的处理 mn.maxStack = 2; mn.maxLocals = 2; mn.visitEnd(); // 打印查看class的生成结果 ClassWriter cw = new ClassWriter(Opcodes.ASM5); classNode.accept(cw); File file = new File("TreeMethodGenClass.class"); FileOutputStream fout = new FileOutputStream(file); try { fout.write(cw.toByteArray()); fout.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } }
InsnList il = mn.instructions;所有的方法指令都放在InsnList这样一个链表结构中。当然,这个链表结构也维系了整个字节码指令的结构。
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