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
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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;ClassPool
、CtClass
、CtMethod
,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;
CtClass.doubleType
、intType
、floatType
等 8 个基本类型和一个voidType
,也就是空的返回类型。- 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。 - 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}
。 - 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。$0
是 this。 - 设置属性字段,并赋值
Javassist
中的装箱/拆箱
好!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
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二、开发环境
- JDK 1.8.0
- 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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*/
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;
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static
和final
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。- 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。 - 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。 - 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()
。 - 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 method_calculateCircularArea = clazz.getDeclaredMethod("calculateCircularArea", double.class);
Object obj_01 = method_calculateCircularArea.invoke(obj, 1.23);
System.out.println("圆面积:" + obj_01);
Method method_sumOfTwoNumbers = clazz.getDeclaredMethod("sumOfTwoNumbers", double.class, double.class);
Object obj_02 = method_sumOfTwoNumbers.invoke(obj, 1, 2);
System.out.println("两数和:" + obj_02);
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
六、总结
- 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。
- 在
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。 - 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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