JVM Class字节码之三-使用BCEL改变类属性

使用BCEL动态改变Class内容

之前对Class文件中的常量池，Method的字节码指令进行了说明。
JVM Class详解之一
JVM Class详解之二 Method字节码指令
现在我们开始实际动手，使用BCEL改变字节码指令，对Class文件进行功能扩充。

先介绍下BCEL全程Apache Byte Code Engineering Library,BCEL 每项内容操作在JVM汇编语言的级别

HelloWorld搞起

这个case我们需要给Programmer类做功能扩展，Programmer 职责进行了变化，除了要Coding以外，在每次Coding之前需要先做Plan，所以需要在do Coding信息输出之前输出 "doBcelPlan..." 信息。
Demo

public class Programmer implements Person {@Overridepublic void doCoding() {System.out.println("do Coding...");}}

期望效果

@Overridepublic void doCoding() {doPlan();System.out.println("do Coding...");}private void doPlan() {System.out.println("do Plan...");}

需要做什么

针对我们的期望结果我们需要做以下三点

增加一个doBcelPlan方法

在doCoding方法中调用doBcelPlan方法

在常量池中加入方法的声明，常量等其它使用到的变量和方法。

工程先引入BCEL的依赖Pom中追加即可

<dependency><groupId>asm</groupId><artifactId>asm</artifactId><version>3.1</version></dependency><dependency><groupId>asm</groupId><artifactId>asm-tree</artifactId><version>3.1</version></dependency>

1. 先使用BCEL 加载需要编辑的Class

JavaClass clazz = Repository.lookupClass(Programmer.class);ClassGen classGen = new ClassGen(clazz);ConstantPoolGen cPoolGen = classGen.getConstantPool(); // 常量池信息

2. 在常量池中增加一个MethodRef doBcelPlan

int methodIndex = cPoolGen.addMethodref("byteCode.decorator.Programmer", "doBcelPlan", "()V"); // 在常量池中增加一个方法的声明返回methodIndex为声明在常量池中的位置索引

第一个参数的去路径类名
第二个参数是方法名称
第三个方法返回类型 ()V 是void类型
方法返回类型描述参考

3. 在常量池中增加一个String类型的Filed

因为有System.out.println("doBcelPlan")语句 
doBcelPlan中的System.out 变量和println方法再doCoding中已经使用所有已经在常量池中了

int stringIndex = cPoolGen.addString("doBcelPlan...");// 在常量池中增加一个Field的声明返回stringIndex为声明在常量池中的位置索引

注意这里需要记录追加方法和Filed的index后面需要使用。

4. 然后创建doBcelPlan方法的实体的字节码指令

调用System.out变量和println方法 具体的字节码指令参数 上一节内容有说明 参考上一节文档 JVM Class详解之二 Method字节码指令

InstructionList instructionDoPlan = new InstructionList(); // 字节码指令信息 instructionDoPlan.append(new GETSTATIC(17)); // 获取System.out常量 instructionDoPlan.append(new LDC(stringIndex)); // 获取String Field信息 instructionDoPlan.append(new INVOKEVIRTUAL(25)); // 调用Println方法 instructionDoPlan.append(new RETURN()); // return 结果

其中17,25都是常量池的引用参见下图，将原先的Programmer类编译后使用javap -versobse XXX.class 可以查看常量池信息。

stringIndex 是引用第三步追加常量池String Field soBcelPlan

5. 生成doBcelPlan方法

MethodGen doPlanMethodGen = new MethodGen(1, Type.VOID, Type.NO_ARGS, null, "doBcelPlan", classGen.getClassName(), instructionDoPlan, cPoolGen); classGen.addMethod(doPlanMethodGen.getMethod());

方法的声明并追加到classGen中。
这样doBcelPlan方法就追加成功了。接下来我们需要找到doCoding方法，在方法中追加doBcelPlan的调用。

6. 找到并修正doCoding方法

Method[] methods = classGen.getMethods();for (Method method : methods) {String methodName = method.getName();if ("doCoding".equals(methodName)) {MethodGen methodGen = new MethodGen(method, clazz.getClassName(), cPoolGen);InstructionList instructionList = methodGen.getInstructionList();InstructionHandle[] handles = instructionList.getInstructionHandles();InstructionHandle from = handles[0];InstructionHandle aload = instructionList.append(from, new ALOAD(0));instructionList.append(aload, new INVOKESPECIAL(methodIndex));classGen.replaceMethod(method, methodGen.getMethod());}}

InstructionList 是当前方法中的字节码指令，我们append了两个指令ALOAD和INVOKESPECIAL。实现doBcelPlan的调用。

7. 将编辑后的Class输出

JavaClass target = classGen.getJavaClass();target.dump("D:\\AliDrive\\bytecode\\bcel\\Programmer.class");

将修改后的字节码输出来看下，使用JD打开OK

可以看到经过编辑后的Class文件输出结果同我们预期的是一样的
Done！

from: https://yq.aliyun.com/articles/7243?spm=5176.100239.blogcont7241.37.db8GKF

总结

以上是生活随笔为你收集整理的JVM Class字节码之三-使用BCEL改变类属性的全部内容，希望文章能够帮你解决所遇到的问题。

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