JAVA动态代理实现&&动态字节码生成(asm)

在目前的Java开发包中包含了对动态代理的支持，但是其实现只支持对接口的的实现。
其实现主要通过是java.lang.reflect.Proxy类和java.lang.reflect.InvocationHandler接口。
Proxy类主要用来获取动态代理对象，InvocationHandler接口用来约束调用者实现，如下，HelloWorld接口定义的业务方法，HelloWorldImpl是HelloWorld接口的实现，HelloWorldHandler是InvocationHandler接口实现。代码如下：
业务接口:

public interface HelloWorld { void sayHelloWorld() ; }

业务接口实现：

public class HelloWorldImpl implements HelloWorld { public void sayHelloWorld() { System.out.println("Hello World!"); } }

InvocationHandler实现，需要在接口方法调用前后加入一部份处理工作，这里仅仅在方法调用前后向后台输出两句字符串，其代码如下：

import java.lang.reflect.InvocationHandler; import java.lang.reflect.Method; public class HelloWorldHandler implements InvocationHandler { //要代理的原始对象 private Object objOriginal; /** * 构造函数。 * @param obj 要代理的原始对象。 */ public HelloWorldHandler(Object obj) { this.objOriginal = obj ; } public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable { Object result ; //方法调用之前 doBefore(); //调用原始对象的方法 result = method.invoke(this.objOriginal ,args); //方法调用之后 doAfter(); return result ; } private void doBefore() { System.out.println("before method invoke!"); } private void doAfter() { System.out.println("after method invoke!"); } }

测试代码：

import java.lang.reflect.InvocationHandler; import java.lang.reflect.Proxy; public class Test { public static void main(String[] args) { HelloWorld hw = new HelloWorldImpl(); InvocationHandler handler = new HelloWorldHandler(hw); HelloWorld proxy = (HelloWorld) Proxy.newProxyInstance( hw.getClass().getClassLoader(), hw.getClass().getInterfaces(), handler); proxy.sayHelloWorld(); } }

Ø 首先获取一个业务接口的实现对象；
Ø 获取一个InvocationHandler实现，此处是HelloWorldHandler对象；
Ø 创建动态代理对象；
Ø 通过动态代理对象调用sayHelloWorld()方法，此时会在原始对象HelloWorldImpl. sayHelloWorld()方法前后输出两句字符串。
运行测试类输出如下:

before method invoke! Hello World! after method invoke!

此处Test类中的方法调用代码比较多，在我们的实际应用中可以通过配置文件来来简化客户端的调用实现。另外也可以通过动态代理来实现简单的AOP。

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动态字节码生成(asm)

导读：

用ASM写的Hello World。在网上搜索ASM有关的文章，最后居然又找回Matrix。。汗

ASM2.0字节码框架介绍
http://www.matrix.org.cn/resource/article/2006-02-20/ASM+Bytecode+Framework_44220.html
package my;

import java.lang.reflect.Method;

import org.objectweb.asm.ClassWriter;

import org.objectweb.asm.MethodVisitor;

import org.objectweb.asm.Opcodes;

public class Hello {

@SuppressWarnings("unchecked")

public static void main(String[] args) throws Exception {

ClassWriter cw = new ClassWriter(ClassWriter.COMPUTE_MAXS);

// 类访问开始：必须

cw.visit(Opcodes.V1_5, Opcodes.ACC_PUBLIC, "my/Foo", null, "java/lang/Object", null);

// 至少提供一个构造函数

MethodVisitor mv = cw.visitMethod(Opcodes.ACC_PUBLIC, "", "()V", null, null);

// 代码开始：必须

mv.visitCode();

mv.visitVarInsn(Opcodes.ALOAD, 0);

mv.visitMethodInsn(Opcodes.INVOKESPECIAL, "java/lang/Object", "", "()V");

mv.visitInsn(Opcodes.RETURN);

// 计算栈和局部变量最大空间：必须

mv.visitMaxs(0, 0);

// 代码结束：必须

mv.visitEnd();

mv = cw.visitMethod(Opcodes.ACC_PUBLIC | Opcodes.ACC_STATIC, "main",

"([Ljava/lang/String;)V", null, null);

mv.visitCode();

mv.visitFieldInsn(Opcodes.GETSTATIC, "java/lang/System", "out", "Ljava/io/PrintStream;");

mv.visitLdcInsn("Hello World!");

mv.visitMethodInsn(Opcodes.INVOKEVIRTUAL, "java/io/PrintStream", "println",

"(Ljava/lang/String;)V");

mv.visitInsn(Opcodes.RETURN);

mv.visitMaxs(0, 0);

mv.visitEnd();

// 类结束：必须

cw.visitEnd();

final byte[] bs = cw.toByteArray();

Class clazz = new ClassLoader() {

protected Class findClass(String name) throws ClassNotFoundException {

return defineClass(name, bs, 0, bs.length);

}

}.loadClass("my.Foo");

Method method = clazz.getMethod("main", new Class[] { String[].class });

// 数组参数的方法，反射调用方式看起来比较古怪

method.invoke(null, (Object) new String[0]);

for (int i = 0; i < bs.length; i++)

System.out.printf("%d:\t%02X\t%c\n", i, bs[i], (char) bs[i]);

// OutputStream out = new FileOutputStream("d:/my/Foo.class");

// out.write(bs);

// out.close();

}

}

借助ASM写了一个Aqua Data Studio 6.0的破解：

做法很简单：

1、找到判断license的方法，修改代码使总返回true

2、将1个license线程kill掉。

将jar拷到安装目录，修改datastudio.bat文件的最后一行为：

java -javaagent:ads.crack.jar -cp ".\lib\ads.jar;%ADS_PATH%" com.aquafold.datastudio.DataStudio

由于论坛不支持jar文件上传，将文件扩展名改为ads.crack.jar即可。

ads.crack.jar.zip

有时候，如果想要得到程序中某个Class的所有实例，也可以用asm修改代码得到：

package my;

import java.io.FileOutputStream;

import java.io.OutputStream;

import java.lang.reflect.Field;

import java.net.URL;

import java.util.List;

import org.objectweb.asm.ClassAdapter;

import org.objectweb.asm.ClassReader;

import org.objectweb.asm.ClassVisitor;

import org.objectweb.asm.ClassWriter;

import org.objectweb.asm.MethodAdapter;

import org.objectweb.asm.MethodVisitor;

import org.objectweb.asm.Opcodes;

public class HelloModifyASM {

public static void main(String[] args) throws Exception {

URL url = HelloModifyASM.class.getResource("Foo.class");

ClassWriter cw = new ClassWriter(ClassWriter.COMPUTE_MAXS);

ClassVisitor cv = new ClassAdapter(cw) {

public void visit(int version, int access, String name, String signature,

String superName, String[] interfaces) {

super.visit(version, access, name, signature, superName, interfaces);

// 添加字段：public static List _my_instances;

super.visitField(Opcodes.ACC_PUBLIC | Opcodes.ACC_STATIC, "_my_instances",

"Ljava/util/List;", null, null);

// 添加静态的初始化块

MethodVisitor mv = super.visitMethod(Opcodes.ACC_STATIC, "", "()V", null,null);

mv.visitCode();

mv.visitTypeInsn(Opcodes.NEW, "java/util/ArrayList");

mv.visitInsn(Opcodes.DUP);

mv.visitMethodInsn(Opcodes.INVOKESPECIAL, "java/util/ArrayList", "", "()V");

mv.visitFieldInsn(Opcodes.PUTSTATIC, "my/Foo", "_my_instances", "Ljava/util/List;");

mv.visitInsn(Opcodes.RETURN);

mv.visitMaxs(0, 0);

mv.visitEnd();

}

public MethodVisitor visitMethod(int access, String name, String desc,

String signature, String[] exceptions) {

MethodVisitor mv = super.visitMethod(access, name, desc, signature, exceptions);

// 修改无参的构造函数：

if (!"".equals(name) || !"()V".equals(desc))

return mv;

return new MethodAdapter(mv) {

public void visitInsn(int opcode) {

if (opcode == Opcodes.RETURN) {

visitFieldInsn(Opcodes.GETSTATIC, "my/Foo", "_my_instances",

"Ljava/util/List;");

visitVarInsn(Opcodes.ALOAD, 0);

visitMethodInsn(Opcodes.INVOKEINTERFACE, "java/util/List", "add",

"(Ljava/lang/Object;)Z");

}

super.visitInsn(opcode);

}

};

}

};

ClassReader cr = new ClassReader(url.openStream());

cr.accept(cv, ClassReader.SKIP_DEBUG);

final byte[] bs = cw.toByteArray();

OutputStream out = new FileOutputStream("d:/my/Foo.class");

out.write(bs);

out.close();

Class clazz = new ClassLoader(null) {

public Class findClass(String name) throws ClassNotFoundException {

if (!"my.Foo".equals(name))

return ClassLoader.getSystemClassLoader().loadClass(name);

return defineClass(name, bs, 0, bs.length);

}

}.loadClass("my.Foo");

clazz.newInstance();

clazz.newInstance();

Field field = clazz.getField("_my_instances");

List instances = (List) field.get(null);

System.out.println(instances.size());

for (Object obj : instances) {

System.out.println(obj);

}

}

}

问题：如果原始类有、或者没有静态初始化块，处理方法就是不同的。

想了一下，也许可以在visitMethod方法中设置标志，再在visitEnd方法中进行补充处理（针对没有的情况）。

另外，如果有多个构造函数，怎样保证插入的代码不会重复执行呢？

甚至，想要在原代码中插入语句，插入位置的寻找也比较费尽，（需要找到不同的RETURN语句的字节码）

HelloModifyASM.java

本文转自

http://www.matrix.org.cn/thread.shtml?topicId=edd2d10c-a79a-11db-8440-755941c7293d&forumId=1