Java 利用ASM读取变量值(Field value)问题研究

  最近在学习Spring源码的过程中，遇到了spring-asm工程的重新打包的问题，于是突然就想研究一下asm这个开源字节码操作工具。秉承我的一贯风格，想到啥就立马学啥。

      对于开源产品，我的一贯风格就是通过其官方提供的源码版本管理地址(svn/git等)，直接下载最新代码，构建Java工程，直接通过工程依赖的方式研究学习。（你说这样跟依赖jar包并且绑定源码比有啥好处？ 一般情况下差不多，最多就是，我可以随时更新代码，可以本地随意修改代码等等呵呵。个人喜好。） ASM svn地址：       废话不多说，进入正题。我当时想研究的主要问题，就是想尝试通过ASM读取到class文件中声明的变量及其值(其实ASM的主要功能应该是动态生成字节码)。其他东西，我认为是可以触类旁通的。所以，我简单阅读了一下其官方文档，发现其tree API还是非常简单易懂，好上手的。所以，立即动手，我先新建了一个待读取的类。叫ForReadClass，内容如下：

1. /** 
2.  * @author lihzh 
3.  * @date 2012-4-21 下午10:18:46 
4.  */ 
5. public class ForReadClass { 
6.  
7.     final int init = 110; 
8.     private final Integer intField = 120; 
9.     public final String stringField = "Public Final Strng Value "; 
10.     public static String commStr = "Common String value "; 
11.     String str = "Just a string value "; 
12.     final double d = 1.1; 
13.     final Double D = 1.2; 
14.      
15.     public ForReadClass() { 
16.     } 
17.      
18.     public void methodA() { 
19.         System.out.println(intField); 
20.     } 
21. } 

  然后编写读取类如下：

1. /** 
2. * @param args 
3. * @author lihzh 
4. * @date 2012-4-21 下午10:17:22 
5. */ 
6. ublic static void main(String[] args) { 
7. try { 
8.     ClassReader reader = new ClassReader("cn.home.practice.bean.ForReadClass "); 
9.     ClassNode cn = new ClassNode(); 
10.     reader.accept(cn, 0); 
11.     System.out.println(cn.name); 
12.     List<FieldNode> fieldList = cn.fields; 
13.     for (FieldNode fieldNode : fieldList) { 
14.         System.out.println("Field name:  " + fieldNode.name); 
15.         System.out.println("Field desc:  " + fieldNode.desc); 
16.         System.out.println("Filed value:  " + fieldNode.value); 
17.         System.out.println("Filed access:  " + fieldNode.access); 
18.             } 
19. } catch (IOException e) { 
20.     e.printStackTrace(); 
21. } 

  代码很简单，并且语义也很清晰。Tree API，顾名思义是根据Class的结构，一层层读取其中的信息。但是，当我打印出值的时候，结果却让我大跌眼镜。所有vlaue都是  null。（注：第一次读取的时候ForReadClass中，只有三个变量，并且既不是final也不是基本数据类型）。 查看接口说明，发现其是从常量池中读取的值，并且要求filed类型必须是Integer/Double/....的。于是我又构造了几个final的和基本数据类型，如上所示。这次终于有值了。有值的都是 final并且是基本数据类型的（String类型的必须是String s = "str "方式声明的，如果是new String("str ")的也读取不到）。   看似问题解决了一个，但是接下来的问题就是，那些非final和非基本数据类型的变量的值该如何获取呢？这个问题着实困扰了许久，google了一大顿（ps：还是外网的google）也没找到答案，网上用ASM的多是用其生成字节码。不死心我的决定自己研究。在网上的一片博客中，我注意到一个样例，给出的是用MethodVisitor来改变一个变量的值。于是，我立即把目光从FieldNode转移到MethodNode之上。通过观察变异后class字节码，几番周折，有了如下代码：

1. /** 
2.      * @param args 
3.      * @author lihzh 
4.      * @date 2012-4-21 下午10:17:22 
5.      */ 
6.     public static void main(String[] args) { 
7.         try { 
8.             ClassReader reader = new ClassReader( 
9.                     "cn.home.practice.bean.ForReadClass "); 
10.             ClassNode cn = new ClassNode(); 
11.             reader.accept(cn, 0); 
12.             List<MethodNode> methodList = cn.methods; 
13.             for (MethodNode md : methodList) { 
14.                 System.out.println(md.name); 
15.                 System.out.println(md.access); 
16.                 System.out.println(md.desc); 
17.                 System.out.println(md.signature); 
18.                 List<LocalVariableNode> lvNodeList = md.localVariables; 
19.                 for (LocalVariableNode lvn : lvNodeList) { 
20.                     System.out.println("Local name:  " + lvn.name); 
21.                     System.out.println("Local name:  " + lvn.start.getLabel()); 
22.                     System.out.println("Local name:  " + lvn.desc); 
23.                     System.out.println("Local name:  " + lvn.signature); 
24.                 } 
25.                 Iterator<AbstractInsnNode> instraIter = md.instructions.iterator(); 
26.                 while (instraIter.hasNext()) { 
27.                     AbstractInsnNode abi = instraIter.next(); 
28.                     if (abi instanceof LdcInsnNode) { 
29.                         LdcInsnNode ldcI = (LdcInsnNode) abi; 
30.                         System.out.println("LDC node value:  " + ldcI.cst); 
31.                     } 
32.                 } 
33.             } 
34.             MethodVisitor mv = cn.visitMethod(Opcodes.AALOAD, "<init> ", Type 
35.                     .getType(String.class).toString(), null, null); 
36.             mv.visitFieldInsn(Opcodes.GETFIELD, Type.getInternalName(String.class), "str ", Type 
37.                     .getType(String.class).toString()); 
38.             System.out.println(cn.name); 
39.             List<FieldNode> fieldList = cn.fields; 
40.             for (FieldNode fieldNode : fieldList) { 
41.                 System.out.println("Field name:  " + fieldNode.name); 
42.                 System.out.println("Field desc:  " + fieldNode.desc); 
43.                 System.out.println("Filed value:  " + fieldNode.value); 
44.                 System.out.println("Filed access:  " + fieldNode.access); 
45.                 if (fieldNode.visibleAnnotations != null) { 
46.                     for (AnnotationNode anNode : fieldNode.visibleAnnotations) { 
47.                         System.out.println(anNode.desc); 
48.                     } 
49.                 } 
50.             } 
51.         } catch (IOException e) { 
52.             e.printStackTrace(); 
53.         } catch (SecurityException e) { 
54.             e.printStackTrace(); 
55.         } catch (IllegalArgumentException e) { 
56.             e.printStackTrace(); 
57.         } 
58.     } 

从AbstractInsnNode中，我终于取到了其他变量的值。  

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总结：之所以大费周章，主要还是因为我对Class字节码的不熟悉，网上之所以少有我遇到的问题，我想一方面是由于，我的使用场景与大多数人不同，另一方面可能是由于使用ASM的人大多对字节码还算了解，不会犯我这样的错误。：） 呵呵，总而言之，虽然耗费一定的时间，总归还有收获，心满意足。


     本文转自mushiqianmeng 51CTO博客，原文链接：http://blog.51cto.com/mushiqianmeng/843578，如需转载请自行联系原作者