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[Java]Javassist基本用法

阿新 • • 發佈：2019-02-12

Javassist是一個能夠操作位元組碼框架，在學習的過程中存在了一些問題，用部落格的方式記錄下來，希望對大家有所幫助。

一、例項功能

    學習的例項來自於 IBM developer   主要功能實現計算一個方式具體的執行時間. 

二、程式碼例項

  1. package org.java.javassist.one;  
  2. /** 
  3.  * 該類並不是對StringBuilder進行解釋，而是提供了中方式，方便我們來使用javassist的一些細節 
  4.  * @author xianglj 
  5.  * @date 2016/7/13 
  6.  * @time 9:59 
  7.  */
  8. publicclass StringBuilderTest {  
  9.     /** 
  10.      * 假如我們現在需要計算該程式的計算時間: 
  11.      * 則可以標記開始時間(start)和結束時間(end) 
  12.      * 最終的執行時間為(end - start)的值 
  13.      * @param length 
  14.      * @return 
  15.      */
  16.     public String buildString(int length) {  
  17.         String result = "";  
  18.         for(int i = 0; i<length; i++ ) {  
  19.             result += (i %26 + 
    'a');  
  20.         }  
  21.         return result;  
  22.     }  
  23.     publicstaticvoid main(String[] args) {  
  24.         /** 
  25.          * class.getName()返回的字串中，不僅包括了類的名稱，同時也包含了該類所在的包名稱 
  26.          * <pre> 
  27.          *     格式: 
  28.          *     packagename.classname 
  29.          * </pre> 
  30.          */
  31. //        System.out.println(StringBuilderTest.class.getName());
  32.         StringBuilderTest test = new StringBuilderTest();  
  33.         if(null != args) {  
  34.             for(int i = 0, len = args.length; i<len; i++) {  
  35.                 String result = test.buildString(Integer.parseInt(args[i]));  
  36.                 System.out.println("result:" + result);  
  37.             }  
  38.         }  
  39.     }  
  40. }  
這是一個基本例項，通過一個引數傳入的length，來生成length長度的字串。（但是該方式存在一個很驗證的效能問題，就是當length的長度元件增大時，該方法的效率就會越低），但在此處不必關係方法的效率問題

三、解決方案

   1) 第一個中解決方案，也是最直觀的方式，就是在進入方法時，記錄一個當前時間 start , 當代碼執行完成之後，獲取當前時間 end ， 然後採用 （end - start）的方式，來獲取程式碼執行時間

    2) 第二中方式，我們採用Javassit框架來實現：

        (1)  使用通過ClassPool 來獲取 CtClass物件

        (2)  從CtClass物件中，獲取buildString()的方法

        (3)  為buildString()方法新增程式碼塊

特別說明:

         為方法新增程式碼塊，有三種方式可以實現

  1. * <pre>  
  2. *     1. 新增的程式碼不能引用在方法中其他地方定義的區域性變數。這種限制使我不能在 Javassist 中使用在原始碼中使用的同樣方法實現計時程式碼，  
  3. *        在這種情況下，我在開始時新增的程式碼中定義了一個新的區域性變數，並在結束處新增的程式碼中引用這個變數。  
  4. *  
  5. *     2. 我 可以在類中新增一個新的成員欄位，並使用這個欄位而不是區域性變數。不過，這是一種糟糕的解決方案，  
  6. *        在一般性的使用中有一些限制。例如，考慮在一個遞迴方法中會發生的事情。每次方法呼叫自身時，上次儲存的開始時間值就會被覆蓋並且丟失。  
  7. *  
  8. *     3. 我可以保持原來方法的程式碼不變，只改變方法名，然後用原來的方法名增加一個新方法。  
  9. * </pre>  
前兩種方式，在實現上都有一定的問題，所以我們採用第三種方式實現，會比較的容易實現

程式碼如下：

  1. package org.java.javassist.one;  
  2. import javassist.*;  
  3. import java.io.IOException;  
  4. /** 
  5.  * 通過Javassist來為需要實現計算的方法前後各加上一個攔截器， 
  6.  * 依次來實現方法計算的時間 
  7.  * <pre> 
  8.  *     1. 新增的程式碼不能引用在方法中其他地方定義的區域性變數。這種限制使我不能在 Javassist 中使用在原始碼中使用的同樣方法實現計時程式碼， 
  9.  *        在這種情況下，我在開始時新增的程式碼中定義了一個新的區域性變數，並在結束處新增的程式碼中引用這個變數。 
  10.  * 
  11.  *     2. 我 可以在類中新增一個新的成員欄位，並使用這個欄位而不是區域性變數。不過，這是一種糟糕的解決方案， 
  12.  *        在一般性的使用中有一些限制。例如，考慮在一個遞迴方法中會發生的事情。每次方法呼叫自身時，上次儲存的開始時間值就會被覆蓋並且丟失。 
  13.  * 
  14.  *     3. 我可以保持原來方法的程式碼不變，只改變方法名，然後用原來的方法名增加一個新方法。 
  15.  * </pre> 
  16.  * @author xianglj 
  17.  * @date 2016/7/13 
  18.  * @time 10:07 
  19.  */
  20. publicclass JavassistTiming {  
  21.     publicstaticvoid main(String[] args) {  
  22.         //開始獲取class的檔案
  23.         javassist();  
  24.     }  
  25.     publicstaticvoid javassist() {  
  26.         //開始獲取class的檔案
  27.         try {  
  28. //            String classFileName = StringBuilderTest.class.getName();
  29.             String classFileName = "org.java.javassist.one.StringBuilderTest";  
  30.             CtClass ctClass = ClassPool.getDefault().getCtClass(classFileName);  
  31.             if(ctClass == null) {  
  32.                 System.out.println("Class File (" + classFileName + ") Not Found.....");  
  33.             } else {  
  34.                 addTiming(ctClass, "buildString");  
  35.                 //為class新增計算時間的過濾器
  36.                 ctClass.writeFile();  
  37.             }  
  38.             Class<?> clazz = ctClass.toClass();  
  39.             StringBuilderTest test = (StringBuilderTest) clazz.newInstance();  
  40.             test.buildString(2000);  
  41.         } catch (NotFoundException e) { //類檔案沒有找到
  42.             e.printStackTrace();  
  43.         } catch (CannotCompileException e) {  
  44.             e.printStackTrace();  
  45.         } catch (IOException e) {  
  46.             e.printStackTrace();  
  47.         } catch (InstantiationException e) {  
  48.             e.printStackTrace();  
  49.         } catch (IllegalAccessException e) {  
  50.             e.printStackTrace();  
  51.         }  
  52.     }  
  53.     /** 
  54.      * 為方法新增攔截器: 
  55.      * <pre> 
  56.      *     構造攔截器方法的正文時使用一個 java.lang.StringBuffer 來累積正文文字(這顯示了處理 String 的構造的正確方法， 
  57.      *     與在 StringBuilder 的構造中使用的方法是相對的)。這種變化取決於原來的方法是否有返回值。 
  58.      *     如果它 有返回值，那麼構造的程式碼就將這個值儲存在區域性變數中，這樣在攔截器方法結束時就可以返回它。 
  59.      *     如果原來的方法型別為 void ，那麼就什麼也不需要儲存，也不用在攔截器方法中返回任何內容。 
  60.      * </pre> 
  61.      * @param clazz 方法所屬的類 
  62.      * @param method 方法名稱 
  63.      */
  64.     privatestaticvoid addTiming(CtClass clazz, String method) throws NotFoundException, CannotCompileException {  
  65.         //獲取方法資訊,如果方法不存在，則丟擲異常
  66.         CtMethod ctMethod = clazz.getDeclaredMethod(method);  
  67.         //將舊的方法名稱進行重新命名，並生成一個方法的副本，該副本方法採用了過濾器的方式
  68.         String nname = method + "$impl";  
  69.         ctMethod.setName(nname);  
  70.         CtMethod newCtMethod = CtNewMethod.copy(ctMethod, method, clazz, null);  
  71.         /* 
  72.          * 為該方法新增時間過濾器，用來計算時間。 
  73.          * 這就需要我們去判斷獲取時間的方法是否具有返回值 
  74.          */
  75.         String type = ctMethod.getReturnType().getName();  
  76.         StringBuffer body = new StringBuffer();  
  77.         body.append("{\n long start = System.currentTimeMillis();\n");  
  78.         if(!"void".equals(type)) {  
  79.             body.append(type + " result = ");  
  80.         }  
  81.         //可以通過$$將傳遞給攔截器的引數，傳遞給原來的方法
  82.         body.append(nname + "($$);\n");  
  83.         //  finish body text generation with call to print the timing
  84.         //  information, and return saved value (if not void)
  85.         body.append("System.out.println(\"Call to method " + nname + " took \" + \n (System.currentTimeMillis()-start) + " +  "\" ms.\");\n"

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