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Javassist-第一章-读写字节码.md

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1. 获取类文件对象CtClass

Javassist是一个用于处理Java字节码的库。Java字节码存储在一个class结尾的二进制文件中。每一个class文件都包含了一个Java类或接口。

javassist.CtClass是class文件的一个抽象代表。一个CtClass（编译期类）对象处理一个class文件。例如：

// 见chapter.one.Test1
ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
CtClass cc = pool.get("test.Rectangle");
cc.setSuperclass(pool.get("test.Point"));
cc.writeFile();

这个程序首先定义了个ClassPool对象，它控制着字节码的修改。ClassPool对象是CtClass对象的一个容器，它代表一个Class文件。它会读取Class（test.Rectangle）文件，然后构造一个CtClass对象。为了修改一个类，用户必须用ClassPool对象的get()方法来获取CtClass对象。上面展示的例子中，CtClass的实例cc代表类test.Rectanle。ClassPool实例通过 getDefault() 方法实例化，它采用默认的搜索路径方式。

从实现的角度看，ClassPool是CtClass对象的一个Hash表，ClassPool使用类名作为键。当使用classPool.get() 方法时，会搜索Hash表，根据类名找出相应的CtClass对象。如果该对象没找到，就会读取类文件，然后构造一个CtClass对象，将其存到Hash表中，并返回结果。

CtClass对象可以被修改（第四章会详细介绍）。上面的例子中，它将test.Point作为自己的父类。在调用writeFile() 后，该修改就会反映到源class文件中。

2. 获取字节码

writeFile() 将CtClass对象转化为一个Class文件，并把它写到本地磁盘上。Javassist也提供了一个方法，用于直接获取被修改的字节码。可以调用toBytecode() 方法获取：

byte[] b = cc.toBytecode();

你也可以直接加载CtClass:

Class clazz = cc.toClass();

toClass() 请求当前线程的上下文类加载器来加载CtClass代表的class文件，它返回java.lang.Class对象。更多细节见第三章。

3. 定义一个新的类

要定义一个新的类，必须使用ClassPool对象，调用其makeClass() 方法：

ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
CtClass cc = pool.makeClass("Point");

这段代码定义了一个类名为Point的类，它没有任何成员。Point的成员方法可以通过声明在CtNewMethod中的工厂方法来创建，使用CtClass中的addMethod() 方法可以实现。

makeClass() 不能创建一个新的接口，需要用makeInterface()。接口的成员方法是使用CtNewMethod的abstractMethod() 。注意接口的方法是抽象方法。

4. 冻结类

如果一个CtClass对象已经转化成了class文件，比如通过writeFile() 、toClass() 、 toBytecode() , Javassist会冻结CtClass对象。之后对于CtClass对象的修改都是不允许的。这个是为了警告开发者，他们尝试修改的Class文件已经被加载了，JVM不允许再次加载该Class。

冻结的类可以如果想要修改，可以进行解冻，这样就允许修改了，如下：

CtClasss cc = ...;
    :
cc.writeFile();  // 会引起类冻结
cc.defrost();   // 解冻
cc.setSuperclass(...);    // OK 因为这个类已经被解冻了

在defrost() 被调用之后，该CtClass对象可以再次被修改。

如果ClassPool.doPruning被设置为true，当CtClass被冻结时，Javassist会修剪它的数据结构。为了减少内存消耗，会删除那个对象中不需要的属性(attribute_info structures)。例如，Code_attribute结构(方法体)会被删除。因此，在CtClass对象被修剪之后，方法的字节码是不可访问的，除了方法名称，签名和注释（我也不知道这里的annotations指的是注解还是注释）。被修剪的CtClass对象不能再次被解冻（defrost）。ClassPool.doPruning 的默认是false.

CtClasss cc = ...;
cc.stopPruning(true);
    :
cc.writeFile();     // 转化为一个Class文件
// cc 没有被修剪.

该CtClass对象cc没有被修剪。因此它还可以在调用writeFile() 之后调用defrost() 解冻。

在Debug的时候，你可能想暂停修剪和冻结，然后把修改后的class文件写到磁盘上, 可以使用**debugWriteFile()**方法来达到目的。 它会停止修剪，然后写Class文件,并且再次开始修剪（如果一开始就开始修剪的话）。

5. 类路径搜索

ClassPool.getDefault 默认会搜索JVM下面相同路径的类，并返回ClassPool。但是，如果一个程序运行在Web应用服务器上，像JBoss和Tomcat那种，ClassPool对象可能就找不到用户指定的类了，因为web应用服务使用了多个系统类加载器。这种情况下，需要给ClassPool注册一个额外的Class路径。如下：

pool.insertClassPath(new ClassClassPath(this.getClass()));  // 假设pool是ClassPool的一个实例

这句代码注册了一个类的类路径，这个类是this指向的那个类。你可以使用任意Class代替this.getClass()。

你也可以注册一个文件夹作为类路径。例如，下面这段代码增添可以了文件夹**/usr/local/javalib**到搜索路径中：

ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
pool.insertClassPath("/usr/local/javalib");

搜索路径不仅可以是目录，甚至可以是URL：

ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
ClassPath cp = new URLClassPath("www.javassist.org", 80, "/java/", "org.javassist.");
pool.insertClassPath(cp);

该代码增添了http://www.javassist.org:80/java/ 到类文件搜索路径下。该URL仅仅搜索org.javassist. 包下的class文件。例如，要加载org.javassist.test.Main 这个类，javassist会从这个地址下获取该类文件：

http://www.javassist.org:80/java/org/javassist/test/Main.class

此外，你也可以直接给ClassPool对象一个byte数组，然后用这个数组构建CtClass对象。要这样做，用ByteArrayClassPath, 例如：

ClassPool cp = ClassPool.getDefault();
byte[] b = a byte array;
String name = class name;
cp.insertClassPath(new ByteArrayClassPath(name, b));
CtClass cc = cp.get(name);

获得的CtClass对象表示一个由b指定的类文件定义的类。如果调用get() ，ClassPool会从ByteArrayClassPath中读取一个Class文件，指定的Class的名字就是上面的name变量。

如果你不知道这个类的全限定名，你你可以使用ClassPool中的makeClass() :

ClassPool cp = ClassPool.getDefault();
InputStream ins = an input stream for reading a class file;
CtClass cc = cp.makeClass(ins);

makeClass() 返回一个通过输入流构建出来的CtClass。你可以使用makeClass() 给ClassPool 对象提供一个比较急的Class文件。如果搜索路径包含了一个很大的jar包，这可以提高性能。因为ClassPool对象会一个一个找，它可能会重复搜索整个jar包中的每一个class文件。makeClass() 可以优化这个搜索。makeClass()构造出来的类会保存在ClassPool对象中，你下次再用的时候，不会再次读Class文件。