字节码编程,Javassist 篇二《定义属性以及创建方法时多种入参和出参类型的使用》

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发布于: 2020 年 04 月 30 日
字节码编程,Javassist篇二《定义属性以及创建方法时多种入参和出参类型的使用》

作者:小傅哥

博客:https://bugstack.cn

一、前言



在上一篇 Helloworld 中,我们初步尝试使用了 Javassist字节编程的方式,来创建我们的方法体并通过反射调用运行了结果。大致了解到创建在使用字节码编程的时候基本离不开三个核心类;ClassPoolCtClassCtMethod,它们分别管理着对象容器、类和方法。但是我们还少用一样就是字段;CtFields,在这一章节中我们不止会使用字段,还会创建多个不同入参类型和返回值的学习。



在学习之前先重点列一下相关的知识点,如下;

  1. CtClass.doubleTypeintTypefloatType8 个基本类型和一个voidType,也就是空的返回类型。

  2. 传递和返回的是对象类型时,那么需要时用;pool.get(Double.class.getName(),进行设置。

  3. 当需要设置多个入参时,需要在数组中以此设置入参类型;new CtClass[]{CtClass.doubleType, CtClass.doubleType}

  4. 在方法体中需要取得入参并计算时,需要使用 $1$2 ...,数字表示入参的位置。$0this

  5. 设置属性字段,并赋值

  6. Javassist 中的装箱/拆箱



!那么我们就开始对这些知识点进行应用,创建出类和对应的方法。「所有代码都可以关注公众号:bugstack虫洞栈,回复码下载获取」



二、开发环境



  1. JDK 1.8.0

  2. javassist 3.12.1.GA



<dependency>
<groupId>javassist</groupId>
<artifactId>javassist</artifactId>
<version>3.12.1.GA</version>
<type>jar</type>
</dependency>



三、案例目标



为了练习属性字段和方法的不同的入参、出参,我们使用 javassist 创建如下这样的方法。当然你也可以尝试去扩展其他类型的方法。



public class ApiTest {
private double π = 3.14D;
//S = πr²
public double calculateCircularArea(int r) {
return π r r;
}
//S = a + b
public double sumOfTwoNumbers(double a, double b) {
return a + b;
}
}



四、技术实现



>GenerateClazzMethod.java & 生成类和方法



/*
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本专栏是小傅哥多年从事一线互联网Java开发的学习历程技术汇总,旨在为大家提供一个清晰详细的学习教程,侧重点更倾向编写Java核心内容。如果能为您提供帮助,请给予支持(关注、点赞、分享)!
/
public class GenerateClazzMethod {
public static void main(String[] args) throws CannotCompileException, NotFoundException, IOException, IllegalAccessException, InstantiationException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {
ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
CtClass ctClass = pool.makeClass("org.itstack.demo.javassist.MathUtil");
// 属性字段
CtField ctField = new CtField(CtClass.doubleType, "π", ctClass);
ctField.setModifiers(Modifier.PRIVATE + Modifier.STATIC + Modifier.FINAL);
ctClass.addField(ctField, "3.14");
// 方法:求圆面积
CtMethod calculateCircularArea = new CtMethod(CtClass.doubleType, "calculateCircularArea", new CtClass[]{CtClass.doubleType}, ctClass);
calculateCircularArea.setModifiers(Modifier.PUBLIC);
calculateCircularArea.setBody("{return π $1 * $1;}");
ctClass.addMethod(calculateCircularArea);
// 方法;两数之和
CtMethod sumOfTwoNumbers = new CtMethod(pool.get(Double.class.getName()), "sumOfTwoNumbers", new CtClass[]{CtClass.doubleType, CtClass.doubleType}, ctClass);
sumOfTwoNumbers.setModifiers(Modifier.PUBLIC);
sumOfTwoNumbers.setBody("{return Double.valueOf($1 + $2);}");
ctClass.addMethod(sumOfTwoNumbers);
// 输出类的内容
ctClass.writeFile();
}
}



这里面有几个核心点,讲解如下;

  1. CtField,属性字段的创建。这就像我们正常写代码一样,需要设定属性的;名称、类型以及是 public 的还是 private 的以及 staticfinal 等。都可以通过 Modifier.PRIVATE + Modifier.STATIC + Modifier.FINAL,通过组合来控制。同样这也适用于对方法类型的设置。同时需要在添加属性的地方,设置初始值。

  2. 接下来是我们设置了一个求圆面积的方法,如果说在方法体中需要使用到入参类型。那么需要通过符号 $+数字,来获取入参。这个数字就是当前入参的位置。比如取第一个入参:$1,以此类推。

  3. 之后是我们的多种入参类型,在这开始我们也提到了。如果是基本类型入参都可以使用 CtClass.doubleType,对象类型入参使用 pool.get(类.class.getName) 获取。

  4. 最终同样我们会把使用字节码编译的 class 输出到工程目录下 ctClass.writeFile()

  5. 在Javassist中并不会给类型做拆箱和装箱操作,需要显式的处理。例如上面案例中,需要将 double 使用 Double.valueOf 进行转换。



下面这张基本描述了一个类方法在创建时候不同参数的含义,可以参考。





五、测试结果



1. 反射调用字节码类方法



在测试之前,我们需要写一点反射代码来调用类的方法



// 测试调用
Class clazz = ctClass.toClass();
Object obj = clazz.newInstance();
Method methodcalculateCircularArea = clazz.getDeclaredMethod("calculateCircularArea", double.class);
Object obj01 = methodcalculateCircularArea.invoke(obj, 1.23);
System.out.println("圆面积:" + obj01);
Method methodsumOfTwoNumbers = clazz.getDeclaredMethod("sumOfTwoNumbers", double.class, double.class);
Object obj02 = methodsumOfTwoNumbers.invoke(obj, 1, 2);
System.out.println("两数和:" + obj02);



测试结果:



圆面积:4.750506
两数和:3.0
Process finished with exit code 0



2. 查看使用Javassist生成的类

Javassist 生成的类内容



六、总结



  1. 本篇案例中重点强调了属性字段创建,同时需要给属性字段赋值。

  2. Javassist 是不会进行类型的自动装箱和拆箱的,需要我们进行手动处理,否则生成类在执行会报类型错误。

  3. 当需要使用入参的时候,可以使用 $1 来获取。这也是后续做一些监控获取入参的方法。



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