Java编程的动态性，第6部分: 利用Javassist进行面向方面的更改

Java编程的动态性，第6部分: 利用Javassist进行面向方面的更改2011-04-09 IBM Dennis M. SosnoskiJava 顾问 Dennis Sosnoski 在他的关于 Javassist 框架的三期文章中将精华部分留在了最后。这次他展现了 Javassist 对搜索-替换的支持是如何使对 Java 字节码的编辑变得像文本编辑器的“替换所有（Replace All ）”命令一样容易的。想报告所有写入特定字段的内容或者对方法调用中参数的更改中的补丁吗？Javassist 使这变得很容易，Dennis 向您展示了其做法。

本系列的第 4 部分和第 5 部分讨论了如何用 Javassist 对二进制类进行局部更改。这次您将学习以一种更强大的方式使用该框架，从而充分利用 Javassist 对在字节码中查找所有特定方法或者字段的支持。对于 Javassist 功能而言，这个功能至少与它以类似源代码的方式指定字节码的能力同样重要。对选择替换操作的支持也有助于使 Javasssist 成为一个在标准 Java 代码中增加面向方面的编程功能的绝好工具。

第 5 部分介绍了 Javassist 是如何让您拦截类加载过程的 ―― 甚至在二进制类表示正在被加载的时候对它们进行更改。这篇文章中讨论的系统字节码转换可以用于静态类文件转换，也可以用于运行时拦截，但是在运行时使用尤其有用。

处理字节码修改

Javassist 提供了两种不同的系统字节码修改的处理方法。第一种技术是使用 javassist.CodeConverter 类，使用起来要稍微简单一些，但是可以完成的任务有很多限制。第二种技术使用 javassist.ExprEditor 类的自定义子类，它稍微复杂一些，但是所增加的灵活性足以抵销所付出的努力。在本文中我将分析这两种方法的例子。

代码转换

系统字节码修改的第一种 Javassist 技术使用 javassist.CodeConverter 类。要利用这种技术，只需要创建 CodeConverter 类的一个实例并用一个或者多个转换操作配置它。每一个转换都是用识别转换类型的方法调用来配置的。转换类型可分为三类：方法调用转换、字段访问转换和新对象转换。

清单 1 给出了使用方法调用转换的一个例子。在这个例子中，转换只是增加了一个方法正在被调用的通知。在代码中，首先得到将要使用的 javassist.ClassPool 实例，将它配置为与一个翻译器一同工作（正如在前面第 5 部分所看到的）。然后，通过 ClassPool 访问两个方法定义。第一个方法定义针对的是要监视的“set”类型的方法（类和方法名来自命令行参数），第二个方法定义针对的是 reportSet（）方法，它位于TranslateConvert 类中，并会报告对第一个方法的调用。

有了方法信息后，就可以用 CodeConverterinsertBeforeMethod（）配置一个转换，以在每次调用这个 set 方法之前增加一个对报告方法的调用。然后所要做的就是将这个转换器应用到一个或者多个类上。在清单 1 的代码中，我是通过调用类对象的 instrument（）方法，在 ConverterTranslator 内部类的 onWrite（）方法中完成这项工作的。这将自动对从 ClassPool 实例中加载的每一个类应用这个转换。

清单 1. 使用 CodeConverter

public class TranslateConvert
{
   public static void main（String[] args） {
     if （args.length >= 3） {
       try {

         // set up class loader with translator
         ConverterTranslator xlat =
           new ConverterTranslator（）;
         ClassPool pool = ClassPool.getDefault（xlat）;
         CodeConverter convert = new CodeConverter（）;
         CtMethod smeth = pool.get（args[0]）.
           getDeclaredMethod（args[1]）;
         CtMethod pmeth = pool.get（"TranslateConvert"）.
           getDeclaredMethod（"reportSet"）;
         convert.insertBeforeMethod（smeth, pmeth）;
         xlat.setConverter（convert）;
         Loader loader = new Loader（pool）;

         // invoke "main" method of application class
         String[] pargs = new String[args.length-3];
         System.arraycopy（args, 3, pargs, 0, pargs.length）;
         loader.run（args[2], pargs）;

       } catch ...
       }

     } else {
       System.out.println（"Usage: TranslateConvert " +
         "clas-name set-name main-class args..."）;
     }
   }

   public static void reportSet（Bean target, String value） {
     System.out.println（"Call to set value " + value）;
   }

   public static class ConverterTranslator implements Translator
   {
     private CodeConverter m_converter;

     private void setConverter（CodeConverter convert） {
       m_converter = convert;
     }

     public void start（ClassPool pool） {}

     public void onWrite（ClassPool pool, String cname）
       throws NotFoundException, CannotCompileException {
       CtClass clas = pool.get（cname）;
       clas.instrument（m_converter）;
     }
   }
}