JAVA ASM总结篇-03

MethodVisitor

ClassVisitor的visitMethod能够访问到类中某个方法的一些入口信息，那么针对具体方法中字节码的访问是由MethodVisitor来进行的

访问顺序如下，其中visitCode和visitMaxs仅调用一次，标志方法字节码访问的开始和结束

MethodVisitor如何获得：

1.ClassReader中传入的ClassVisitor中返回的MethodVisitor

2.直接调用ClassWriter.visitMethod返回MethodVisitor

创建ClassWriter的时候：
1.new ClassWriter(0)

自己计算帧、操作数栈大小和局部变量表大小，即自己调用visitMaxs

2.new ClassWriter(COMUPTE_MAXS)

自动计算帧、操作数栈大小和局部变量表大小，但是仍需要调用visitMaxs，里面的参数自动忽略，优点是简单，缺点是程序运行性能降低（10%）

3.new ClassWriter(COMPUTE_FRAMES)

与2类似，改进是不用再调用visitFrame，性能只下降2的一半

常用api：

visitFieldInsn ：访问某个成员变量的指令，支持GETSTATIC, PUTSTATIC, GETFIELD or PUTFIELD.
visitFrame ：访问当前局部变量表和操作数栈中元素的状态，参数就是局部变量表和操作数栈的内容
visitIincInsn ：访问自增指令
visitVarInsn ：访问局部变量指令，就是取局部变量变的值放入操作数栈
visitMethodInsn ：访问方法指令，就是调用某个方法，支持INVOKEVIRTUAL, INVOKESPECIAL, INVOKESTATIC or INVOKEINTERFACE.
visitInsn ：访问无操作数的指令，例如nop，duo等等

visitTypeInsn：访问type指令，即将一个类的全限定名作为参数然后new一个对象压入操作数栈中

https://www.javadoc.io/doc/org.ow2.asm/asm/4.0/org/objectweb/asm/MethodVisitor.html

生成方法：

比如

package asm;public class bean {private int f;public bean() {}public void setF(int f) {this.f = f;}public int getF() {return this.f;}
}

上面的getF方法就可以用其对应的字节码指令生成

假设mv是MethodVisitor，即：

mv.visitCode();// 标志开始访问
mv.visitVarIn(ALOAD,0)
mv.visitFieldInsn(GETFIELD,"asm/beam","f","I")
mv.visitInsn(IRETURN)
mv.visitMaxs(1,1) //局部表量表和操作数栈的大小，只要一个this即可
mv.visitEnd

那么可以动态的生成setF的方法体：

那么只需要定义一个ClassAdapter，由于要遍历每个方法，因此在visitMethod处判断方法名即可hook指定方法：

package asm;import org.objectweb.asm.ClassAdapter;
import org.objectweb.asm.ClassVisitor;
import org.objectweb.asm.MethodVisitor;
import org.objectweb.asm.Opcodes;public class ClassPrint  extends ClassAdapter {public ClassPrint(ClassVisitor classVisitor) {super(classVisitor);}@Overridepublic MethodVisitor visitMethod(int var1, String var2, String var3, String var4, String[] var5) {System.out.println(var2);if (var2.equals("setFf")) {MethodVisitor mv = this.cv.visitMethod(var1, var2, var3, var4, var5);mv.visitVarInsn(Opcodes.ALOAD, 0);mv.visitVarInsn(Opcodes.ILOAD, 1);mv.visitFieldInsn(Opcodes.PUTFIELD, "asm/bean", "f", "I");mv.visitInsn(Opcodes.RETURN);mv.visitMaxs(2, 2);mv.visitEnd();return mv;}return    this.cv.visitMethod(var1, var2, var3, var4, var5);}}

生成结果如下：

结合if以及异常的字节码指令分析：

还是以以下代码为例，假设要为setFf生成代码块，先取其字节码指令：

package asm;public class bean {private int f;public void setFf(int f) {if(f>=0){this.f=f;}else {throw     new IllegalArgumentException();}}public int getF(){return f;}
}

字节码指令如下：

这里要引入栈映射帧的概念，就是表示在执行某一条字节码指令之前，帧的状态，即局部变量表和操作数栈的状态，不是每条字节码前面都有栈映射帧，通常在有条件跳转或无条件跳转之后或者抛出异常之前，只要记住有这么个指令即可，具体怎么用可以查doc。ps：直接根据idea给出的字节码指令来写asm代码即可

即对应的重写setFf的asm代码为：

package asm;
import org.objectweb.asm.*;public class ClassPrint  extends ClassAdapter {public ClassPrint(ClassVisitor classVisitor) {super(classVisitor);}@Overridepublic MethodVisitor visitMethod(int var1, String var2, String var3, String var4, String[] var5) {System.out.println(var2);if (var2.equals("setFf")) {MethodVisitor mv = this.cv.visitMethod(var1, var2, var3, var4, var5);mv.visitVarInsn(Opcodes.ILOAD, 1); //f入栈Label l1 = new Label();mv.visitJumpInsn(Opcodes.IFLT,l1); //弹出f和0比较,此时栈空,到label1mv.visitVarInsn(Opcodes.ALOAD,0);//压入thismv.visitVarInsn(Opcodes.ILOAD,1); //压入fmv.visitFieldInsn(Opcodes.PUTFIELD,"asm/bean","f","I"); //弹出this和f，赋值this.f=fLabel l2 = new Label(); //声明labelmv.visitJumpInsn(Opcodes.GOTO,l2); //跳转关联label2mv.visitLabel(l1);//label1起始mv.visitFrame(Opcodes.F_SAME,2,null,0,null); //访问当前帧状态mv.visitTypeInsn(Opcodes.NEW,"java/lang/IllegalArgumentException");//new异常,分配内存但不做初始化操作mv.visitInsn(Opcodes.DUP);//复制栈里元素，再次压入mv.visitMethodInsn(Opcodes.INVOKESPECIAL,"java/lang/IllegalArgumentException","<init>","()V");//弹出一个对象(参数个数为0+1=1)，进行初始化操作，构造函数默认为空，此时栈大小为1，实例化结束后再次压入实例化的结果mv.visitInsn(Opcodes.ATHROW);//此时栈中对象已经进行初始化，所以弹出栈顶的异常对象，即抛出异常，栈中实际上还剩余一个thismv.visitLabel(l2); //label2起始mv.visitFrame(Opcodes.F_SAME,2,null,0,null);//访问当前帧状态mv.visitInsn(Opcodes.RETURN);//返回mv.visitMaxs(2, 2);//设置局部表量表和操作数栈大小mv.visitEnd();//访问结束return mv;}return    this.cv.visitMethod(var1, var2, var3, var4, var5);}}

tips：

getfiled 弹一个对象的引用，并将所取的字段的值压入

putfield 需要弹一个值和一个对象引用，将值存储在对象所指定的字段中