Javassist使用指南

Javassist是一款Java字节码操作库，可用于在运行时动态地编辑、生成和转换Java字节码。它为Java字节码操作提供了一种简单而强大的API。

本篇教程将向您介绍Javassist的基本用法，包括如何创建和修改类，添加/删除字段和方法，并在代码中使用生成的类。

环境准备

在开始使用Javassist之前，需要确保您已完成以下环境准备：

• JDK1.8及以上版本。
• Javassist 3.27.0-GA或更高版本。您可以从Javassist官网下载并安装。

创建类

首先，让我们来创建一个简单的类，名为Hello，该类包含一个公共无参构造方法和一个公共方法sayHello()，该方法返回一个字符串。

import javassist.*;

public class CreateClassDemo {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
        CtClass ctClass = pool.makeClass("com.example.Hello");

        // 添加无参构造方法
        CtConstructor constructor = new CtConstructor(new CtClass[]{}, ctClass);
        constructor.setBody("{}");
        ctClass.addConstructor(constructor);

        // 添加sayHello方法
        CtMethod method = new CtMethod(CtClass.typeOf(String.class), "sayHello", new CtClass[]{}, ctClass);
        method.setModifiers(Modifier.PUBLIC);
        method.setBody("{ return \"Hello World!\"; }");
        ctClass.addMethod(method);

        // 保存Class文件
        ctClass.writeFile();
    }
}

在上面的代码中，我们使用了ClassPool类的getDefault()方法，获取一个默认的ClassPool实例。接着，我们使用makeClass()方法创建了一个名为com.example.Hello的类。接下来，我们为该类添加了一个无参构造方法和一个返回字符串的sayHello()方法。

最后，我们使用writeFile()方法将生成的类保存到文件系统。

修改类

接下来，我们将演示如何修改已存在的类。

假设我们现在有一个名为Person的类，它包含两个字段name和age，以及一个返回字符串的方法introduce()。

public class Person {

    private String name;
    private int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String introduce() {
        return "My name is " + name + ", age " + age + ".";
    }
}

假设我们需要将Person类添加address字段和一个返回地址的方法getLocation()，您可以像这样使用Javassist进行修改：

import javassist.*;

public class ModifyClassDemo {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
        CtClass ctClass = pool.get("com.example.Person");

        // 添加address字段
        CtField addressField = new CtField(CtClass.doubleType, "address", ctClass);
        ctClass.addField(addressField);

        // 添加getLocation方法
        CtMethod getLocationMethod = new CtMethod(CtClass.typeOf(String.class), "getLocation", new CtClass[]{}, ctClass);
        getLocationMethod.setModifiers(Modifier.PUBLIC);
        getLocationMethod.setBody("{ return \"Beijing\"; }");
        ctClass.addMethod(getLocationMethod);

        // 保存Class文件
        ctClass.writeFile();
    }
}

在上面的代码中，我们首先获取了现有的Person类。接着，我们通过CtField类创建了一个名为address的新字段，并使用addField()方法将其添加到类中。接下来，我们通过CtMethod类创建了一个名为getLocation()的新方法，并使用addMethod()方法将其添加到类中。

使用生成的类

生成新的类后，现在让我们看看如何在代码中使用它。

我们重新回到前面生成的Hello类，并使用以下代码在代码中创建并使用它：

import javassist.*;

public class UseNewClassDemo {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
        CtClass ctClass = pool.get("com.example.Hello");

        // 创建实例
        Object obj = ctClass.toClass().newInstance();

        // 调用sayHello方法
        CtMethod method = ctClass.getDeclaredMethod("sayHello");
        String result = (String) method.invoke(obj);
        System.out.println(result);
    }
}

在上面的代码中，我们首先获取了之前生成的Hello类。接着，我们使用toClass()方法将它转换为Java类，并使用newInstance()方法创建类的一个新实例。最后，我们使用反射调用sayHello()方法，并打印出其结果。

示例说明

• 示例一：生成的类实现一个接口

假设我们要生成一个实现Runnable接口的类，并在其中添加一个名为run()的方法，如下所示：

import javassist.*;

public class ImplementInterfaceDemo {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
        CtClass ctClass = pool.makeClass("com.example.MyRunnable", pool.get("java.lang.Object"));

        // 实现Runnable接口
        ctClass.addInterface(pool.get("java.lang.Runnable"));

        // 添加run方法
        CtMethod runMethod = new CtMethod(CtClass.voidType, "run", new CtClass[]{}, ctClass);
        runMethod.setModifiers(Modifier.PUBLIC);
        runMethod.setBody("{ System.out.println(\"Hello World!\"); }");
        ctClass.addMethod(runMethod);

        // 保存Class文件
        ctClass.writeFile();
    }
}

在上面的代码中，我们使用了makeClass()方法创建了一个名为com.example.MyRunnable的类，并使其扩展自Object。接下来，我们使用addInterface()方法让它实现Runnable接口，并添加了一个名为run()的方法，其方法体为打印"Hello World!"。

运行上面的代码后，我们可以在文件系统中找到名为MyRunnable.class的Class文件。现在，您可以在代码中使用反射来创建它的一个实例并执行其中的方法。

• 示例二：修改现有的类并重新加载

在某些情况下，您可能需要在运行时修改已存在的类，并使之立即生效，而不是存储它到文件系统中再加载。这时，您可以使用ClassPool类的appendClassPath()方法，将已存在的类添加到类路径中，并在修改后使用toClass()方法将其转换为Java类。

以下是一个演示该过程的示例：

public class ModifyAndReloadDemo {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ClassPool pool = ClassPool.getDefault();

        // 添加Person类到类路径
        pool.appendClassPath(new ClassClassPath(Person.class));

        // 修改Person类
        CtClass ctClass = pool.get("com.example.Person");
        CtField genderField = new CtField(CtClass.charType, "gender", ctClass);
        ctClass.addField(genderField);
        ctClass.addMethod(CtMethod.make("public void setGender(char gender) { this.gender = gender; }", ctClass));

        // 转换为Java类并重新加载
        Class<?> personClass = ctClass.toClass();
        Person person = (Person) personClass.getConstructor(String.class, int.class).newInstance("Jack", 18);
        person.setGender('M');
        System.out.println(person.introduce());
    }
}

在上面的代码中，我们首先获取了之前的Person类，并使用appendClassPath()方法添加到类路径中。接着，我们向该类添加一个名为gender的字段和一个名为setGender()的方法。最后，我们使用toClass()方法将其转换为Java类，并使用反射创建了一个实例，调用setGender()方法，并打印出其结果。

以上就是关于Javassist的使用指南的说明。Javassist不仅可以用于创建和修改Java类，还可以进行其他字节码操作，如修改方法体、添加注解等。希望这篇教程可以帮助您更好地了解和使用Javassist。