第24講丨有哪些方法可以在運(yùn)行時動態(tài)生成一個java類

JavaProcessBuilderjavaclow你可以考慮使用JavaCompilerAPI，這是JDK提供的標(biāo)準(zhǔn)API，里面提供了與javac對 進(jìn)一步思考，圍繞Java源碼編譯成為JVM可以理解的字節(jié)碼，換句話說，只要是符合JVM規(guī)范的字節(jié)碼，不管它是如何生成的，是不是都可以被JVM加載呢？我們能當(dāng)然也可以，不過直接去寫字節(jié)碼難度太大，通常我們可以利用Java字節(jié)碼工具和類庫來實(shí)現(xiàn)，比如在專欄第6講中提到的ASM、Javassist、cglib等。雖然曾經(jīng)被視為黑魔法，但在當(dāng)前復(fù)雜多變的開發(fā)環(huán)境中，在運(yùn)行時動態(tài)生成邏輯并不是什么罕見的場景。重新審視我們談到的動態(tài)，本質(zhì)上不就是在特定的時機(jī)，去修改已有類型實(shí)現(xiàn)，或者創(chuàng)建新的類型。如何利用字節(jié)碼技術(shù)，實(shí)現(xiàn)基本的動態(tài)邏輯？Class過下面的方法提供的功能，或者defineClass的其他本地對等實(shí)現(xiàn)。protectedfinalClass<?>defineClass(Stringname,byte[]b,intoff,intProtectionprotectionprotectedfinalClass<?>defineClass(Stringname,java.nio.ByteBufferProtectionprotection我這里只選取了最基礎(chǔ)的兩個典型的defineClass實(shí)現(xiàn)，Java重載了幾個不同的方法。可以看出，只要能夠生成出規(guī)范的字節(jié)碼，不管是作為byte數(shù)組的形式，還是放到JDK提供的defineClassstaticnativeClass<?>defineClass1(ClassLoaderloader,Stringname,byte[]b,intProtectionpd,String3staticnativeClass<?>defineClass2(ClassLoaderloader,Stringname,intoff,intlen,ProtectionString更進(jìn)一步，我們來看看JDKdynamic Builder這個靜態(tài)內(nèi)部類中，Generator生成字節(jié)碼，并以byte數(shù)組的形式保存，然后通過調(diào)用Unsafe提供的defineClass。byte[]ClassFile=Generator.generate Name,interfaces.toArray(EMPTY_CLASS_ARRAY),tryClass<?>pc=UNSAFE.defineClass(Name,0,loader,reverseCache.sub(pc).putIfAbsent(loader,return}catch(ClassFormatErrore)//如果出現(xiàn)ClassFormatError，很可能是輸入?yún)?shù)有問題，比如，Generator有}前面理順了二進(jìn)制的字節(jié)碼信息到Class對象的轉(zhuǎn)換過程，似乎我們還沒有分析如何生成JDK內(nèi)部動態(tài)的邏輯，可以參考java.lang.reflect.Generator的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)。我覺得可以認(rèn)為這是種另類的字節(jié)碼技術(shù)，其利用了DataOutputStrem提供的能力，配合hard-coded的各種JVM指令實(shí)現(xiàn)方法，生成所需的字節(jié)碼數(shù)組。你可以參考下面的示例privatevoidcodeLocalLoadStore(intlvar,intopcode,intDataOutputStreamthrows4assertlvar>=0&&lvar<=//根據(jù)變量數(shù)值，以不同格式，dump7(lvar<=3)8out.writeByte(opcode_0+9}elseif(lvar<=0xFF)out.writeByte(lvar&}else//使用寬指令修飾符，如果變量索引不能用無符號out.writeShort(lvar&18}這種實(shí)現(xiàn)方式的好處是沒有太多依賴關(guān)系，簡單實(shí)用，但是前提是你需要懂各種JVM指令，知道怎么處理那些偏移地址等，實(shí)際門檻非常高，所以并不適合大多數(shù)的普通開發(fā)場景。幸好，Java么都自己從頭做。JDK內(nèi)部就集成了ASM類庫，雖然并未作為公共API出來，但是它廣泛應(yīng)用在，如java.lang.instrumentationAPI底層實(shí)現(xiàn)，或者LambdaCallSite生成的內(nèi)部邏輯中，這些代碼的實(shí)現(xiàn)我就不在這里展開了，如果你確實(shí)有或有需要，可以參考類似LamdaForm的字節(jié)碼生成邏輯：java.lang.invoke.InvokerBytecodeGenerator對于一個普通的Java動態(tài)，其實(shí)現(xiàn)過程可以簡化成為 ，如com.mycorp. 實(shí)現(xiàn)InvocationHandler，對對象方法的調(diào)用，會被分派到其invoke方法來真正實(shí)通過類，調(diào)用其newInstance方法，生成一個實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)基礎(chǔ)接口的1publicstaticObjectnewInstance(ClassLoader Class<?>[] InvocationHandlerASMASMJavaASM1ClassWritercw=new 23 //指定Java4//說明是public5//6//簽名，null //newString[]{" o"});//MethodVisitormv= //公共方 //方法名 // //簽名，null //7// //visitX類型，創(chuàng)建各種方法等邏輯。ASMAPI，廣泛的使用了Visitor模式，如果你熟悉這個模byte，ClassWriterASMMockORMIOCProfiler今天我們探討了更加深入的類加載和字節(jié)碼操作方面技術(shù)。為了理解底層的原理，我選取的例子是比較偏底層的、能力全面的類庫，如果實(shí)際項(xiàng)目中需要進(jìn)行基礎(chǔ)的字節(jié)碼操作，可以考慮使用更加次視角的類庫，例如ByeBudy等。關(guān)于今天我們討論的題目你做到心中有數(shù)了嗎？試想，假如我們有這樣一個需求，需要添加某個功能，例如對某類型資源如網(wǎng)絡(luò)通信的消耗進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，重點(diǎn)要求是，不開啟時必須是零開銷，而不是低開銷，可以利用我們今天談到的或者相關(guān)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)嗎？請你在留言區(qū)寫寫你對這個問題的思考，我會選出經(jīng)過認(rèn)真思考的留言，送給你一份學(xué)習(xí)獎你的朋友是不是也在準(zhǔn)備面試呢？你可以“請朋友讀”，把今天的題目給好友，或許你 不得售賣。頁面已增加防盜追蹤，將依法其上一 第23講|請介紹類加載過程，什么是雙親委派模型下一 第25講|談?wù)凧VM內(nèi)存區(qū)域的劃分，哪些區(qū)域可能發(fā)生三口先 27 四阿 3 無痕埋點(diǎn)原理就是