没有外部库的 Java 字节码操作

Question

ASM、BCEL、Javaassist 和 AspectJ 等库都能够进行运行时字节码操作，但它们是如何实现的呢？

我以前使用 ASM 做过一些基本的字节码操作，但我不明白它是如何工作的。 Java Agent 是否在程序的其余部分之前在 JVM 中执行，从而允许 ASM 加载已编译的类并在它们被 JVM 执行之前编辑它们？

如果是这样，是否可以在不使用外部库(如 ASM)和使用 BufferedReader 加载已编译的类文件以及编写自定义解析器等的情况下执行 java 字节码操作？

Answer 1

这些库基于标准 Java API，当然，您也可以在没有这些库的情况下自行使用。

首先，Java 类文件只是格式明确的字节序列，如JVMS §4, The class File Format 中所指定。 .上述库的主要任务是提供用于处理这种格式的字节序列的工具。第二个是关于获取现有或导出修改后或新建类的定义。

有两种不同的方式处理第二个任务。一种是从持久存储(如文件系统或 jar 文件等)中读取已编译的类，并在特定代码未运行时将它们写回这些存储，就像构建和部署工具一样。这应该是微不足道的，因为它归结为读取和写入字节。

另一种是在运行时操作类，这可以由 Java 代理通过 Instrumentation API 完成。 .它提供了在首次使用之前在加载/定义时拦截类的机制，也提供了类的重新定义。后者不能随意更改，目前必须保留所有字段和方法的声明，因此主要用于更改方法的可执行代码。

如果您想要在没有额外的第 3 方库的情况下处理类文件的示例，Stackoverflow 上有一些答案

• Extract the class name from a class file
• Find all class dependencies
• Parse the constant pool
• Iterate over all instructions of a method

当然，这些示例只是单一用途的代码或草图。如果您将它们扩展到更通用或更有用的东西，您很快就会基本上重新实现这些库。