ASM - TreeApi Method组件和接口简介

JavaEdge

发布于 2020-05-27 11:28:26

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文章被收录于专栏：JavaEdge

ASM的TreeApi 对于Method的转换、生成也提供了一系列的组件和接口。

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。

Java代码

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。

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。

Java代码

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);  
}

子类

1 VarInsnNode

表示局部变量指令的节点。局部变量指令是load或store局部变量值的指令。

(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。

1.1 属性

/** The operand of this instruction. This operand is the index of a local variable. */
public int var;

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。

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。

Java代码

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。

本文参与腾讯云自媒体同步曝光计划，分享自作者个人站点/博客。

原始发表：2020/04/03 ，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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