位元組碼技術
位元組碼技術應用場景
AOP技術、Lombok去除重複程式碼外掛、動態修改class檔案等
位元組技術優勢
Java位元組碼增強指的是在Java位元組碼生成之後，對其進行修改，增強其功能，這種方式相當於對應用程式的二進位制檔案進行修改。Java位元組碼增強主要是為了減少冗餘程式碼，提高效能等。
實現位元組碼增強的主要步驟為：
1、修改位元組碼
在記憶體中獲取到原來的位元組碼，然後透過一些工具（如 ASM，Javaasist）來修改它的byte[]陣列，得到一個新的byte陣列。
2、使修改後的位元組碼生效
有兩種方法：
1） 自定義ClassLoader來載入修改後的位元組碼；
2）替換掉原來的位元組碼：在JVM載入使用者的Class時，攔截，返回修改後的位元組碼；或者在執行時，使用Instrumentation.redefineClasses方法來替換掉原來的位元組碼
常見的位元組碼操作類庫
BCEL
Byte Code Engineering Library（BCEL），這是Apache Software Foundation的Jakarta專案的一部分。BCEL是Java classworking 廣泛使用的一種框架，它可以讓您深入jvm組合語言進行類庫操作的細節。BCEL與javassist有不同的處理位元組碼方法，BCEL在實際的jvm指令層次上進行操作（BCEL擁有豐富的jvm指令集支援） 而javassist所強調的是原始碼級別的工作。
ASM
是一個輕量級Java位元組碼操作框架，直接涉及到JVM底層的操作和指令
高效能，高質量
CGLB
生成類庫，基於ASM實現
javassist
是一個開源的分析，編輯和建立Java位元組碼的類庫。效能較ASM差，跟cglib差不多，但是使用簡單。很多開源框架都在使用它。
Javassist優勢
– 比反射開銷小，效能高。
–javassist效能高於反射，低於ASM
執行時操作位元組碼可以讓我們實現如下功能：
– 動態生成 新的類
– 動態改變某個類的結構 （ 新增 / 刪除 / 修改 新的屬性 / 方法 ）
javassist 的最外層的 API 和 JAVA 的反射包中的 API 頗為 類似 。
它 主要 由 CtClass ， CtMethod， ，以及 CtField 幾個類組成。用以執行和 JDK 反射 API 中 java。lang。Class， java。lang。reflect。Method， java。lang。reflect。Method 。Field 相同的 操作 。
方法操作
– 修改已有方法的方法體（插入程式碼到已有方法體）
– 新增方法 刪除方法
javassist的侷限性
JDK5。0 新語法不支援 （ 包括泛型、列舉 ） ，不支援註解修改，但可以透過底層的 javassist 類來解決，具體參考： javassist。bytecode。annotation不支援陣列的初始化，如 String［］{“1”，“2”} ，除非只有陣列的容量為 1不支援內部類和匿名類不支援 continue 和 break表示式。對於繼承關係，有些不支援。例如class A {} class B extends A {} class C extends B {}
使用Javassist建立類
public static void main（String［］ args） throws ClassNotFoundException， InstantiationException， IllegalAccessException， NoSuchMethodException， SecurityException， IllegalArgumentException， InvocationTargetException { Class<？> clazz = Class。forName（“com。itmayiedu。Test0005”）； Object newInstance = clazz。newInstance（）； Method method = clazz。getDeclaredMethod（“sum”， int。class， int。class）； Object invoke = method。invoke（newInstance， 1， 1）； } public void sum（int a， int b） { System。out。println（“sum：” + a + b）； }
public static void main（String［］ args） throws CannotCompileException， NotFoundException， IOException { ClassPool pool = ClassPool。getDefault（）； // 建立class檔案 CtClass userClass = pool。makeClass（“com。itmayiedu。entity。User”）； // 建立id屬性 CtField idField = CtField。make（“private Integer id；”， userClass）； // 建立name屬性 CtField nameField = CtField。make（“private Integer name；”， userClass）； // 新增屬性 userClass。addField（idField）； // 新增屬性 userClass。addField（nameField）； // 建立方法 CtMethod getIdMethod = CtMethod。make（“public Integer getId（） {return id；}”， userClass）； // 建立方法 CtMethod setIdMethod = CtMethod。make（“public void setId（Integer id） { this。id = id； }”， userClass）； // 新增方法 userClass。addMethod（getIdMethod）； // 新增方法 userClass。addMethod（setIdMethod）； // 新增構造器 CtConstructor ctConstructor = new CtConstructor（new CtClass［］ { CtClass。intType， pool。get（“java。lang。String”） }， userClass）； // 建立Body ctConstructor。setBody（“ {this。id = id；this。name = name；}”）； userClass。addConstructor（ctConstructor）； userClass。writeFile（“F：/test”）；// 將構造好的類寫入到F：\test 目錄下 }
使用Javassist修改類檔案資訊
public static void main（String［］ args） throws NotFoundException， CannotCompileException， InstantiationException， IllegalAccessException， NoSuchMethodException， SecurityException， IllegalArgumentException， InvocationTargetException， IOException { ClassPool pool = ClassPool。getDefault（）； // 需要載入類資訊 CtClass userClass = pool。get（“com。itmayiedu。User”）； // 需要新增的方法 CtMethod m = new CtMethod（CtClass。intType， “add”， new CtClass［］ { CtClass。intType， CtClass。intType }， userClass）； // 方法許可權 m。setModifiers（Modifier。PUBLIC）； // 方法體內容 m。setBody（“{System。out。println（\”Test003\“）； return $1+$2；}”）； userClass。addMethod（m）； userClass。writeFile（“F：/test”）；// 將構造好的類寫入到F：\test 目錄下 // 使用反射技術執行方法 Class clazz = userClass。toClass（）； Object obj = clazz。newInstance（）； // 透過呼叫User 無參建構函式 Method method = clazz。getDeclaredMethod（“add”， int。class， int。class）； Object result = method。invoke（obj， 200， 300）； System。out。println（result）； }
