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比反射更快！使用ASM获取class信息（ClassReader）

2019年06月13日  | 移动技术网IT编程  | 我要评论

比反射更快！使用asm获取class信息（classreader）

通常我们想要在java运行时获取class的信息时，通常使用反射的方式来获取其中的属性，方法，注解等信息。通常是这样的：

class<aoo> aooclass = aoo.class;
//获取declaredmethod
for (method declaredmethod : aooclass.getdeclaredmethods()) {
    system.out.println("declaredmethod.getname()      : " + declaredmethod.getname());
    system.out.println("declaredmethod.getreturntype(): " + declaredmethod.getreturntype().getname());
}
//获取declaredfield
for (field field : aooclass.getdeclaredfields()) {
    system.out.println("field.getname()               : " + field.getname());
    system.out.println("field.gettype()               : " + field.gettype().getname());
}
//获取annotation
for (annotation annotation : aooclass.getannotations()) {
    system.out.println("annotation.annotationtype()   : " + annotation.annotationtype().getname());
}
...
获取其他的一些信息

虽然用起来也是很好用，api也不复杂，但是由于使用反射对性能的开销比较大，性能不是很好。我们可以通过asm来获取class中的信息。

从官网抄的介绍：

官网：

asm是一个通用的java字节码操作和分析框架。它可以用于修改现有类或直接以二进制形式动态生成类。asm提供了一些常见的字节码转换和分析算法，可以从中构建自定义复杂转换和代码分析工具。asm提供与其他java字节码框架类似的功能，但专注于 。因为它的设计和实现尽可能小而且快，所以它非常适合在动态系统中使用（但当然也可以以静态方式使用，例如在编译器中）。

嗯～

看起来很不错，怎么用呢？

添加依赖

<dependency>
    <groupid>org.ow2.asm</groupid>
    <artifactid>asm</artifactid>
    <version>7.1</version>
</dependency>

读取class需要的对象

现在的asm版本是7.1，所以这一内容都以7.1的版本为主。

因为我们要做的是获取class中的各种信息，所以我们需要用到下面一些对象：

  1. classreader ：按照java虚拟机规范中定义的方式来解析class文件中的内容，在遇到合适的字段时调用classvisitor中相对应的方法。
  2. classvisitor：java中类的访问者，提供一系列方法由classreader调用。是一个抽象类，我们在使用的时候需要继承此类。使用此对象的时候需要指定asm api的版本。
  3. modulevisitor：java中模块的访问者，作为classvisitor.visitmodule方法的返回值，要是不关心模块的使用情况，可以返回一个null。使用此对象的时候需要指定asm api的版本。
  4. annotationvisitor：java中注解的访问者，作为classvisito中visittypeannotation和visittypeannotation的返回值，要是不关心注解的使用情况，可以返回一个null。使用此对象的时候需要指定asm api的版本。
  5. fieldvisitor：java中字段的访问者，作为classvisito.visitfield的返回值，要是不关心字段的使用情况，可以返回一个null。使用此对象的时候需要指定asm api的版本。
  6. methodvisitor：java中方法的访问者，作为classvisito.visitmethod的返回值，要是不关心方法的使用情况，可以返回一个null。使用此对象的时候需要指定asm api的版本。

一些需要的说明

class的访问标示：

可以使用如下命令：

//命令
javap -v aoo.class

//结果
。。。省略。。。
public class com.hebaibai.example.demo.demo
  minor version: 0
  major version: 52
  //这里是访问标示
  flags: acc_public, acc_super
constant pool:
   #1 = methodref          #22.#42        // java/lang/object."<init>":()v
   #2 = methodref          #43.#44        // java/lang/system.currenttimemillis:()j
   #3 = class              #45            // org/objectweb/asm/classreader
。。。省略。。。

访问标示有这么几种：

名称 值
acc_abstract 1024
acc_annotation 8192
acc_bridge 64
acc_deprecated 131072
acc_enum 16384
acc_final 16
acc_interface 512
acc_mandated 32768
acc_module 32768
acc_native 256
acc_open 32
acc_private 2
acc_protected 4
acc_public 1
acc_static 8
acc_static_phase 64
acc_strict 2048
acc_super 32
acc_synchronized 32
acc_synthetic 4096
acc_transient 128
acc_transitive 32
acc_varargs 128
acc_volatile 64

其中方法的返回值是上面几个表格中几个参数相加的结果。比如如果结果为33，那么就是acc_public与acc_super相加的结果，代表是一个public修饰的类。

asm api 版本说明

api版本不同支持的功能也不同，通过查看代码，大致上有以下区别，可能有遗漏或者错误。高版本不支持的功能，低版本同样不支持。

opcodes.asm4：

不支持：

//方法
classvisitor.visittypeannotation
fieldvisitor.visittypeannotation
methodvisitor.visittypeannotation
methodvisitor.visitparameter
methodvisitor.visitmethodinsn
methodvisitor.visitinvokedynamicinsn
methodvisitor.visitldcinsn
methodvisitor.visitinsnannotation
methodvisitor.visittrycatchannotation
methodvisitor.visitlocalvariableannotation
opcodes.asm5：

不支持：

//方法
classvisitor.visitmodule
//对象
modulevisitor
opcodes.asm6：

不支持

//方法
classvisitor.visitnesthost
classvisitor.visitnestmember
methodvisitor.visitldcinsn
opcodes.asm7：

应该是没有不支持的方法。

解释一下

这里只是介绍一些我感觉常用的一些方法，要看详细内容的话，请看官方的文档：

1: classreader

构造函数：
//使用class的名称
classreader classreader = new classreader(aoo.class.getname());
//使用inputstream
file classfile = new file("/home/hjx/demo/target/classes/com/hebaibai/example/demo/aoo.class");
classreader classreader = new classreader(new fileinputstream(classfile));
//使用byte[]
file classfile = new file("/home/hjx/demo/target/classes/com/hebaibai/example/demo/aoo.class");
fileinputstream inputstream = new fileinputstream(classfile);
byte[] classbytes = new byte[inputstream.available()];
inputstream.read(classbytes);
classreader classreader = new classreader(classbytes);
方法：
1：accept(classvisitor classvisitor, int parsingoptions)

使用给定的classvisitor来传递解析后得到的class中的信息。 parsingoptions参数代表用于解析class的选项，有几个取值范围：

classreader.skip_code：

跳过代码属性的标志（个人感觉就是没有方法会被特地跳过）

classreader.skip_frames：

跳过stackmap和stackmaptable属性的标志。跳过methodvisitor.visitframe方法。

classreader.skip_debug：

跳过sourcefile，sourcedebugextension，localvariabletable，localvariabletypetable和linenumbertable属性的标志。跳过classvisitor.visitsource, methodvisitor.visitlocalvariable, methodvisitor.visitlinenumber方法。

classreader.expand_frames：

用于展开堆栈映射帧的标志。这会大大降低性能。（文档上写的，感觉上用不到）

2：getaccess()

返回class的访问标志，是一个int类型的参数。

3：getclassname()

获取类的名称，没什么说的。

4：getsupername()

获取超类的名称，也没啥说的。

5：getinterfaces()

获取接口名称，同样没啥说的。

6：其他的方法

看起来太高级了，看不懂，不知道干啥用，不写了。

使用例子
classreader classreader = new classreader(aoo.class.getname());
//这里使用的匿名内部类，需要获取class信息需要继承重写超类的一些方法，下面会说
classreader.accept(new classvisitor(opcodes.asm7) {
    {
        system.out.println("init classvisitor");
    }
}, classreader.skip_debug);

system.out.println(classreader.getclassname());
system.out.println(arrays.tostring(classreader.getinterfaces()));
system.out.println(classreader.getsupername());
system.out.println(classreader.getaccess());

//结果
init classvisitor
com/hebaibai/example/demo/aoo
[java/io/serializable]
java/lang/object
33

2：classvisitor

这个类是我们获取class信息主要用到的对象，因为是一个抽象类，我们在使用的时候需要自己写一个类来继承它。需要得到哪些信息就重写哪些方法。

这个类方法比较多，写几个常用到的。

构造函数：
public classvisitor（int api）
public classvisitor（int api， classvisitor  classvisitor）

api参数指asm api版本。

classvisitor参数为委派方法的调用对象。

方法：
1：void visit(int version, int access, string name, string signature, string supername, string[] interfaces)

访问class的头信息

version：class版本（编译级别）

access： 访问标示

name：类名称

signature：class的签名，可能是null

supername：超类名称

interfaces：接口的名称

2：void visitannotation(string descriptor, boolean visible)

访问class的注解信息

descriptor：描述信息

visible：是否运行时可见

3：fieldvisitor visitfield(int access, string name,string descriptor, string signature,object value)

访问class中字段的信息，返回一个fieldvisitor用于获取字段中更加详细的信息。

name：字段个的名称

descriptor：字段的描述

value：该字段的初始值，文档上面说：

该参数，其可以是零，如果字段不具有初始值，必须是一个integer，一float，一long，一个double或一个string（对于int，float，long 或string分别字段）。此参数仅用于静态字段。对于非静态字段，它的值被忽略，非静态字段必须通过构造函数或方法中的字节码指令进行初始化（但是不管我怎么试，结果都是null）。

4：methodvisitor visitmethod(int access,string name,string descriptor,string signature, string[] exceptions)

访问class中方法的信息，返回一个methodvisitor用于获取方法中更加详细的信息。

name：方法的名称

descriptor：方法的描述

signature：方法的签名

exceptions：方法的异常名称

5：visitinnerclass(string name, string outername, string innername, int access)

访问class中内部类的信息。这个内部类不一定是被访问类的成员（这里的意思是可能是一段方法中的匿名内部类，或者声明在一个方法中的类等等）。

name：内部类的名称。例子com/hebaibai/example/demo/aoo$1xx

outername：内部类所在类的名称

innername：内部类的名称

6：visitouterclass(string owner, string name, string descriptor)

访问该类的封闭类。仅当类具有封闭类时，才必须调用此方法。

我自己试了一下，如果在一个方法中定义了一个class，或者定义个一个匿名内部类，这时通过visitinnerclass方法能够得到例如com/hebaibai/example/demo/aoo$1或者com/hebaibai/example/demo/aoo$1xx的类名称。这时通过使用

classreader classreader = new classreader("com/hebaibai/example/demo/aoo$1");
 classreader.accept(new democlassvisitor(opcodes.asm7), classreader.skip_code);

可以得到持有内部类的类信息。

owner：拥有该类的class名称

name：包含该类的方法的名称，如果该类未包含在其封闭类的方法中，则返回null

descriptor：描述

3：其他的对象

先写到这里吧～～ 有时间了补上。

没了～

原文地址：

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