JVM字节码增强

Posted 2020-12-02 loytime

JVM——字节码增强技术简介

    Java字节码增强指的是在Java字节码生成之后，对其进行修改，增强其功能，这种方式相当于对应用程序的二进制文件进行修改。Java字节码增强主要是为了减少冗余代码，提高性能等。

    实现字节码增强的主要步骤为：

 

  1、修改字节码

   在内存中获取到原来的字节码，然后通过一些工具（如 ASM，Javaasist）来修改它的byte[]数组，得到一个新的byte数组。

 

  2、使修改后的字节码生效

    有两种方法：

   1） 自定义ClassLoader来加载修改后的字节码；

   2）替换掉原来的字节码：在JVM加载用户的Class时，拦截，返回修改后的字节码；或者在运行时，使用Instrumentation.redefineClasses方法来替换掉原来的字节码；

 

3. 两种实现机制：   

（1） 通过创建原始类的一个子类（动态创建的类继承原来的类）。子类名以原始类名为前缀，以避免重名。Spring AOP 使用的就是这种   

（2） 直接修改原始类的字节码。类的跟踪过程中使用

 

4. 实现字节码增强要执行两个步骤：   

（1） 在内存中获取到原始的字节码， 然后通过一些开源的API 来修改它的byte[] 数组，得到一个新的byte[] 数组。 

（2） 将新的byte[] 数组加载到PermGen 区（即加载新的byte[] 数组或替换原始类的字节码）。

 

接口 BCInterface

public interface BCInterface {
    void enhancement();
}

　　实现类 BCEnhancement.java

public class BCEnhancement implements BCInterface{

    public void enhancement() {
        System.out.println("hello enhancement");
    }
    
}

　　

LogProxy.java

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Proxy;

public class LogProxy implements InvocationHandler {

    private Object object;

    public Object getProxyObject(Object o){
        object=o;
        try{
            return Proxy.newProxyInstance(this.getClass().getClassLoader(),o.getClass().getInterfaces(),this);
        }catch (IllegalArgumentException e){
            throw new RuntimeException(e);
        }

    }
    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {
        System.out.println("before invoke ...");
        Object result= method.invoke(object,args);
        System.out.println("after invoke ...");
        return result;
    }

}

　　测试类 Test.java

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        LogProxy logProxy = new LogProxy();
        System.setProperty("sun.misc.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles", "true");
        BCInterface byteCodeEn = (BCInterface) logProxy.getProxyObject(new BCEnhancement());
        byteCodeEn.enhancement();

    }

}

　　输出:

before invoke ...
hello enhancement
after invoke ...