java - 在ASM中能否获取putfield或putstatic指令的Field实例？

Question

我正在使用 ASM并希望操纵类文件以跟踪某些字段写入。我了解到 putfield 和 putstatic 指令是 ASM 中 FieldInsnNode 类的实例，我想注入(inject)一些代码来构造一个 Field对象并调用其他方法，将此 Field 对象作为参数。

我通过编译一个简单的 Java 源代码做了一些实验:

package com.test.simple;

public class Simple {
    public int a,b;

    public void foo() {
        a = 20;
        b = 10;
    }
}

然后使用javap检查类文件:

$ javap -c -l Simple.class 
Compiled from "Simple.java"
public class com.test.simple.Simple {
  public int a;

  public int b;

  public com.test.simple.Simple();
    Code:
       0: aload_0       
       1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
       4: return        
    LineNumberTable:
      line 3: 0

  public void foo();
    Code:
       0: aload_0       
       1: bipush        20
       3: putfield      #2                  // Field a:I
       6: aload_0       
       7: bipush        10
       9: putfield      #3                  // Field b:I
      12: return        
    LineNumberTable:
      line 7: 0
      line 8: 6
      line 9: 12
}

在这里我可以发现 putfield 实际上后面跟着类似 #2 的东西，我猜这是对常量池的引用。 (我有一个更大胆的猜测，常量实际上是 Field 的一个实例)

但是在ASM中，FieldInsnNode只有3个字段(即owner, name, desc)隐藏关于常量字段的所有细节，所以我不知道如何验证我的猜测。

我的问题是:

• 如果 Field 对象确实位于常量池中，我如何检索它并将其压入 ASM 中的堆栈？
• 如果我找不到 Field 对象，是否可以使用 FieldInsnNode.name 和 FieldInsoNode.owner 来实例化一个实例Field 的(因为 Field 没有公共(public)构造函数)？
• 如果以上所有方法都不起作用，我想我仍然可以打印出 FieldInsnNode.name 这样至少我可以知道指令写入了哪个字段。但看起来所有字符串也都位于常量池中，那么我如何构建一些指令以在运行时实例化字符串？

Answer 1

您可以简单地使用ldc 指令将String 常量从常量池加载到操作数栈。但是，您不能使用 Field 来做到这一点。与您的假设相反，常量池上没有 Field 实例。 JVM 的正常操作不使用反射。

putfield(等)指令的关联常量池条目指的是一个描述符，简单地说，它包含 ASM 提供的信息、所有者类、字段名称及其类型签名。

要从这些信息中获取 Field 实例，您可以使用

ldc owner // a Class instance from constant pool
ldc name  // a String instance from constant pool
invokevirtual java/lang/Class getDeclaredField (Ljava/lang/String;)Ljava/lang/reflect/Field; // returns the Field

此处可以忽略 desc，因为反射将简单地返回唯一命名的字段，而不管其类型。

ASM 库提供了构建上述指令序列的方法。请注意，visitFieldInsn 为所有者类提供了一个 String，you have to convert to a Type instance在传递给 visitLdcInsn 之前因为您想生成一个 ldc 指令来生成关联的 Class 实例，而不是包含类名称的 String 实例。

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为了完整起见，从 Java 7 开始，有可能从常量池包装字段操作中获取 MethodHandle，例如 putfield 用于编译时已知的字段，但生成的句柄仅允许使用其 invoke 方法执行封装字段操作，但不允许检查封装字段的属性。这是为 Java 8 或更新版本保留的，它引入了一个 API method for converting such a MethodHandle to a Field但这并不比上面的三个指令序列简单，它适用于从 Java 5 开始的所有 JVM。