本文翻譯自 Javassist Tutorial-3
5. 字節碼操作
Javassist 還提供了用于直接編輯類文件的低級級 API。 使用此 API之前，你需要詳細了解Java 字節碼和類文件格式，因為它允許你對類文件進行任意修改。
如果你只想生成一個簡單的類文件，使用javassist.bytecode.ClassFileWriter就足夠了。 它比javassist.bytecode.ClassFile更快而且更小。
獲取 ClassFile 對象
javassist.bytecode.ClassFile 對象表示類文件。要獲得這個對象，應該調用 CtClass 中的 getClassFile() 方法。
你也可以直接從類文件構造 javassist.bytecode.ClassFile 對象。 例如：
BufferedInputStream fin
= new BufferedInputStream(new FileInputStream("Point.class"));
ClassFile cf = new ClassFile(new DataInputStream(fin));
這代碼段從 Point.class 創建一個 ClassFile 對象。
ClassFile 對象可以寫回類文件。ClassFile 的 write() 將類文件的內容寫入給定的 DataOutputStream。
5.2 添加和刪除成員
ClassFile 提供了 addField()，addMethod() 和 addAttribute()，來向類添加字段、方法和類文件屬性。
注意，FieldInfo，MethodInfo 和 AttributeInfo 對象包括到 ConstPool（常量池表）對象的鏈接。 ConstPool 對象必須對 ClassFile 對象和添加到該 ClassFile 對象的 FieldInfo（或MethodInfo 等）對象是通用的。 換句話說，FieldInfo（或MethodInfo等）對象不能在不同的ClassFile 對象之間共享。
要從 ClassFile 對象中刪除字段或方法，必須首先獲取包含該類的所有字段的 java.util.List 對象。 getFields() 和 getMethods() 返回列表。可以通過在List對象上調用 remove() 來刪除字段或方法。可以以類似的方式去除屬性。在 FieldInfo 或 MethodInfo 中調用 getAttributes() 以獲取屬性列表，并從列表中刪除一個。
5.3 遍歷方法體
使用 CodeIterator 可以檢查方法體中的每個字節碼指令，要獲得 CodeIterator 對象，參考以下代碼：
ClassFile cf = ... ;
MethodInfo minfo = cf.getMethod("move"); // we assume move is not overloaded.
CodeAttribute ca = minfo.getCodeAttribute();
CodeIterator ci = ca.iterator();
CodeIterator 對象允許你逐個訪問每個字節碼指令。下面展示了一部分 CodeIterator 中聲明的方法：
- void begin（）
移動到第一條指令。 - void move（int index）
移動到指定位置的指令。 - boolean hasNext（）
是否有下一條指定 - int next（）
返回下一條指令的索引。注意，它不返回下一條指令的操作碼。 - int byteAt（int index）
返回索引處的無符號8位整數。 - int u16bitAt（int index）
返回索引處的無符號16位整數。 - int write（byte [] code，int index）
在索引處寫入字節數組。 - void insert（int index，byte [] code）
在索引處插入字節數組。自動調整分支偏移量。
以下代碼段打印了方法體中所有的指令：
CodeIterator ci = ... ;
while (ci.hasNext()) {
int index = ci.next();
int op = ci.byteAt(index);
System.out.println(Mnemonic.OPCODE[op]);
}
5.4 生成字節碼序列
Bytecode 對象表示字節碼指令序列。它是一個可擴展的字節碼數組。
以下是示例代碼段：
ConstPool cp = ...; // constant pool table
Bytecode b = new Bytecode(cp, 1, 0);
b.addIconst(3);
b.addReturn(CtClass.intType);
CodeAttribute ca = b.toCodeAttribute();
這段代碼產生以下序列的代碼屬性：
iconst_3
ireturn
您還可以通過調用 Bytecode 中的 get() 方法來獲取包含此序列的字節數組。獲得的數組可以插入另一個代碼屬性。
Bytecode 提供了許多方法來添加特定的指令，例如使用 addOpcode() 添加一個 8 位操作碼，使用 addIndex() 用于添加一個索引。每個操作碼的值定義在 Opcode 接口中。
addOpcode() 和添加特定指令的方法，將自動維持最大堆棧深度，除非控制流沒有分支。可以通過調用 Bytecode 的 getMaxStack() 方法來獲得這個深度。它也反映在從 Bytecode對象構造的 CodeAttribute 對象上。要重新計算方法體的最大堆棧深度，可以調用 CodeAttribute 的 computeMaxStack() 方法。
5.5 注釋（元標簽）
注釋作為運行時不可見（或可見）的注記屬性，存儲在類文件中。調用 getAttribute（AnnotationsAttribute.invisibleTag）方法，可以從 ClassFile，MethodInfo 或 FieldInfo 中獲取注記屬性。更多信息，請參閱 javassist.bytecode.AnnotationsAttribute 和javassist.bytecode.annotation 包的 javadoc 手冊。
Javassist還允許您通過更高級別的API訪問注釋。 如果要通過CtClass訪問注釋，請在CtClass或CtBehavior中調用getAnnotations（）。
6. 泛型
Javassist 的低級別 API 完全支持 Java 5 引入的泛型。但是，高級別的API（如CtClass）不直接支持泛型。
Java 的泛型是通過擦除技術實現。 編譯后，所有類型參數都將被刪除。 例如，假設您的源代碼聲明一個參數化類型 Vector<String>：
Vector<String> v = new Vector<String>();
:
String s = v.get(0);
編譯后的字節碼等價于以下代碼：
Vector v = new Vector();
:
String s = (String)v.get(0);
因此，在編寫字節碼變換器時，您可以刪除所有類型參數，因為 Javassist 的編譯器不支持泛型。如果源代碼使用 Javassist 編譯，例如通過 CtMethod.make()，源代碼必須顯式類型轉換。如果源代碼由常規 Java 編譯器（如javac）編譯，則不需要做類型轉換。
例如，如果你有一個類：
public class Wrapper<T> {
T value;
public Wrapper(T t) { value = t; }
}
并想添加一個接口 Getter<T> 到類 Wrapper<T>：
public interface Getter<T> {
T get();
}
那么你真正要添加的接口其實是Getter（將類型參數<T>掉落），最后你添加到 Wrapper 類的方法是這樣的：
public Object get() { return value; }
注意，不需要類型參數。 由于 get 返回一個 Object，如果源代碼是由 Javassist 編譯的，那么在調用方需要進行顯式類型轉換。 例如，如果類型參數 T 是 String，則必須插入（String），如下所示：
Wrapper w = ...
String s = (String)w.get();
7.可變參數
目前，Javassist 不直接支持可變參數。 因此，要使用 varargs 創建方法，必須顯式設置方法修飾符。假設要定義下面這個方法：
public int length(int... args) { return args.length; }
使用 Javassist 應該是這樣的：
CtClass cc = /* target class */;
CtMethod m = CtMethod.make("public int length(int[] args) { return args.length; }", cc);
m.setModifiers(m.getModifiers() | Modifier.VARARGS);
cc.addMethod(m);
參數類型int ...被更改為int []，Modifier.VARARGS被添加到方法修飾符中。
要在由 Javassist 的編譯器編譯的源代碼中調用此方法，需要這樣寫：
length(new int[] { 1, 2, 3 });
而不是這樣：
length(1, 2, 3);
8. J2ME
如果要修改 J2ME 執行環境的類文件，則必須先執行預驗證。預驗證基本上是生成堆棧映射，這類似于在 JDK 1.6 中引入 J2SE 的堆棧映射表。當javassist.bytecode.MethodInfo.doPreverify 為 true 時，Javassist 才會維護 J2ME 的堆棧映射。
對于指定的 CtMethod 對象，你可以調用以下方法，手動生成堆棧映射：
m.getMethodInfo().rebuildStackMapForME(cpool);
這里，cpool 是一個 ClassPool 對象，通過在 CtClass 對象上調用 getClassPool() 可以獲得。 ClassPool 對象負責從給定類路徑中查找類文件。要獲得所有的 CtMethod 對象，需要在 CtClass 對象上調用 getDeclaredMethods() 方法。
9.裝箱/拆箱
Java 中的裝箱和拆箱是語法糖。沒有用于裝箱或拆箱的字節碼。所以 Javassist 的編譯器不支持它們。 例如，以下語句在 Java 中有效：
Integer i = 3;
因為隱式地執行了裝箱。 但是，對于 Javassist，必須將值類型從 int 顯式地轉換為 Integer：
Integer i = new Integer(3);
10. 調試
將 CtClass.debugDump 設為本地目錄。 然后 Javassist 修改和生成的所有類文件都保存在該目錄中。要停止此操作，將 CtClass.debugDump 設置為 null 即可。其默認值為 null。
例如，
CtClass.debugDump =“./dump”;
所有修改的類文件都保存在 ./dump 中。
