ClassPool CtClass浅析

最近在看android中的热更新原理，里面有用到javassist来更改.class，因而又恶补了下ClassPool和CtClass的相关使用。虽然android中现在热更新是用 groovy， groovy和java语法很类似，所以先弄java版的～

什么是javassist

Javassit是一个处理Java字节码的类库。Java字节码存储在名叫class file的二进制文件里。每个class文件包含一个Java类或者接口。Javassit.CtClass是一个class文件的抽象表示。一个CtClass（compile-time class)对象可以用来处理一个class文件。

通过javassist生成.class文件

public static void main(String[] args) {

//默认的类搜索路径
ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
//获取一个ctClass对象
CtClass ctClass = pool.makeClass("com.luoxiaohui.Test");
try {
//添加age属性
ctClass.addField(CtField.make("private int age;", ctClass));
//添加setAge方法
ctClass.addMethod(CtMethod.make("public void setAge(int age){this.age = age;}", ctClass));
//添加getAge方法
ctClass.addMethod(CtMethod.make("public int getAge(){return this.age;}", ctClass));
//将ctClass生成字节数组，并写入文件
byte[] byteArray = ctClass.toBytecode();
FileOutputStream output = new FileOutputStream("/Users/luoxiaohui/Desktop/test/Test.class");
output.write(byteArray);
output.close();
System.out.println("文件写入成功!!!");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}

可以看到相应目录下生成了Test.class文件，然后通过JD-GUI工具打开，如图所示:



可以看到，属性和两个方法，都已经写入到.class文件中，OK啦！

如何修改已经被JVM加载的.class文件

模拟被JVM加载的.class文件代码

ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
CtClass ctClass = pool.makeClass("com.luoxiaohui.Test");
try {
//添加属性
ctClass.addField(CtField.make("private int age;", ctClass));
//添加setAge方法
ctClass.addMethod(CtMethod.make("public void setAge(int age){this.age = age;}", ctClass));
ctClass.addMethod(CtMethod.make("public int getAge(){return this.age;}", ctClass));

byte[] byteArray = ctClass.toBytecode();
FileOutputStream output = new FileOutputStream("/Users/luoxiaohui/Desktop/test/Test.class");
output.write(byteArray);
output.close();
System.out.println("文件生成成功!!!");

//这里用pool.get()去获取ctClass对象，表示默认JVM已经加载此类.
ctClass = pool.get("com.luoxiaohui.Test");
ctClass.addField(CtField.make("private String sex;", ctClass));
ctClass.addField(CtField.make("private String name;", ctClass));

byteArray = ctClass.toBytecode();
output = new FileOutputStream("/Users/luoxiaohui/Desktop/test/Test.class");
output.write(byteArray);
output.close();

System.out.println("文件修改成功!!!!");

} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}

发现报错，log如下所示:



报错位置在

ctClass.addField(CtField.make("private String sex;", ctClass));

冻结class原因

如果一个CtClass对象通过writeFile()，toClass()或者toBytecode()转换成了class文件，那么Javassist会冻结这个CtClass对象。后面就不能继续修改这个CtClass对象了。这样是为了警告开发者不要修改已经被JVM加载的class文件，因为JVM不允许重新加载一个类。

然后我在调用pool.get()之前，先调用代码:

if(ctClass.isFrozen()){
ctClass.defrost();
}

运行代码，结果还是会报错，log如图所示：

被精简原因

如果ClassPool.doPruning被设置成true，那么Javassist会在冻结一个对象的时候对这个对象进行精简。为了减少ClassPool的内存占用，精简的时候会丢弃class中不需要的属性。例如Code_attribute结构（即是方法体）会被丢弃。因此，如果一个CtClass对象被精简了，那么方法的字节码是不能访问的，留下的只有方法名，方法的签名和annotation。被精简的CtClass对象不能够再被defrost。ClassPool.doPruning的默认值是true。

所以，如果要阻止对某一个特定的CtClass对象的精简，即需要修改某个.class文件，需要在这个CtClass对象上先调用stopPruing()方法:

ctClass.stopPruning(true);

完整代码

完整代码如下所示:

ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
CtClass ctClass = pool.makeClass("com.luoxiaohui.Test");
ctClass.stopPruning(true);
try {
//添加属性
ctClass.addField(CtField.make("private int age;", ctClass));
//添加setAge方法
ctClass.addMethod(CtMethod.make("public void setAge(int age){this.age = age;}", ctClass));
ctClass.addMethod(CtMethod.make("public int getAge(){return this.age;}", ctClass));

byte[] byteArray = ctClass.toBytecode();
FileOutputStream output = new FileOutputStream("/Users/luoxiaohui/Desktop/test/Test.class");
output.write(byteArray);
output.close();
System.out.println("文件写入成功!!!");

if(ctClass.isFrozen()){
ctClass.defrost();
}
ctClass = pool.get("com.luoxiaohui.Test");
ctClass.addField(CtField.make("private String sex;", ctClass));
ctClass.addField(CtField.make("private String name;", ctClass));

byteArray = ctClass.toBytecode();
output = new FileOutputStream("/Users/luoxiaohui/Desktop/test/Test.class");
output.write(byteArray);
output.close();

System.out.println("文件修改成功!!!!");

} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}

参考博客:http://blog.chinaunix.net/uid-21718047-id-3342374.html