ASM 系列详细教程-16-ASM Tree api 类接口与组件
本章简介
本章介绍如何使用ASM树API生成和转换类。
它从仅介绍tree API入手，然后进行说明如何与核心API组合在一起。
在下一章中将说明用于方法，注解和泛型内容的树形API。
Interfaces and components
Presentation（介绍）
类节点信息
用于生成和转换已编译Java类的ASM树API基于ClassNode类（请参见图6.1）。
- Figure 6.1.: The ClassNode class (only fields are shown)
public class ClassNode ... {
public int version;
public int access;
public String name;
public String signature;
public String superName;
public List<String> interfaces;
public String sourceFile;
public String sourceDebug;
public String outerClass;
public String outerMethod;
public String outerMethodDesc;
public List<AnnotationNode> visibleAnnotations;
public List<AnnotationNode> invisibleAnnotations;
public List<Attribute> attrs;
public List<InnerClassNode> innerClasses;
public List<FieldNode> fields;
public List<MethodNode> methods;
}
如您所见，该类的公共字段与图2.1中显示的类文件结构部分相对应。
这些字段的内容与核心API中的内容相同。
ps: 这里是 asm 的两种访问模式，所以信息是一一对应的。
例如，实例名称是内部名称，签名是类签名（请参见2.1.2和4.1节）。
一些字段包含其他Xxx Node类：这些类将在下一章中详细介绍，它们具有类似的结构，即具有与类文件结构的子部分相对应的字段。
字段节点
例如，FieldNode类如下所示：
public class FieldNode ... {
public int access;
public String name;
public String desc;
public String signature;
public Object value;
public FieldNode(int access, String name, String desc,
String signature, Object value) {
...
}
...
}
方法节点
类似
public class MethodNode ... {
public int access;
public String name;
public String desc;
public String signature;
public List<String> exceptions;
...
public MethodNode(int access, String name, String desc,
String signature, String[] exceptions)
{
...
}
}
生成类
使用树API生成类仅包括创建ClassNode对象和初始化其字段。
例如，可以按如下方式构建2.2.3节中的Comparable接口，并使用与2.2.3节中大致相同的代码量：
ClassNode cn = new ClassNode();
cn.version = V1_5;
cn.access = ACC_PUBLIC + ACC_ABSTRACT + ACC_INTERFACE;
cn.name = "pkg/Comparable";
cn.superName = "java/lang/Object";
cn.interfaces.add("pkg/Mesurable");
cn.fields.add(new FieldNode(ACC_PUBLIC + ACC_FINAL + ACC_STATIC,
"LESS", "I", null, new Integer(-1)));
cn.fields.add(new FieldNode(ACC_PUBLIC + ACC_FINAL + ACC_STATIC,
"EQUAL", "I", null, new Integer(0)));
cn.fields.add(new FieldNode(ACC_PUBLIC + ACC_FINAL + ACC_STATIC,
"GREATER", "I", null, new Integer(1)));
cn.methods.add(new MethodNode(ACC_PUBLIC + ACC_ABSTRACT,
"compareTo", "(Ljava/lang/Object;)I", null, null));
与使用核心API相比，使用树API生成类要花费大约30％的时间（请参阅附录A.1），并消耗更多的内存。
但这使以任何顺序生成类元素成为可能，这在某些情况下很方便。
添加或者移除类成员变量
添加和删除类成员只是在ClassNode对象的字段或方法列表中添加或删除元素。
例如，如果我们按以下方式定义ClassTransformer类，则可以轻松组成类转换器：
public class ClassTransformer {
protected ClassTransformer ct;
public ClassTransformer(ClassTransformer ct) {
this.ct = ct;
}
public void transform(ClassNode cn) {
if (ct != null) {
ct.transform(cn);
}
}
}
移除方法
然后可以按以下方式实现2.2.5节中的RemoveMethodAdapter：
public class RemoveMethodTransformer extends ClassTransformer {
private String methodName;
private String methodDesc;
public RemoveMethodTransformer(ClassTransformer ct,
String methodName, String methodDesc) {
super(ct);
this.methodName = methodName;
this.methodDesc = methodDesc;
}
@Override
public void transform(ClassNode cn) {
Iterator<MethodNode> i = cn.methods.iterator();
while (i.hasNext()) {
MethodNode mn = i.next();
if (methodName.equals(mn.name) && methodDesc.equals(mn.desc)) {
i.remove();
}
}
super.transform(cn);
}
}
可以看出，与核心API的主要区别在于，您需要遍历所有方法，而无需使用核心API进行迭代（这是在ClassReader中完成的）。
实际上，这种差异对于几乎所有基于树的转换都是有效的。
新增字段
例如，在使用树形API实现时，第2.2.6节的AddFieldAdapter也需要一个迭代器：
public class AddFieldTransformer extends ClassTransformer {
private int fieldAccess;
private String fieldName;
private String fieldDesc;
public AddFieldTransformer(ClassTransformer ct, int fieldAccess,
String fieldName, String fieldDesc) {
super(ct);
this.fieldAccess = fieldAccess;
this.fieldName = fieldName;
this.fieldDesc = fieldDesc;
}
@Override
public void transform(ClassNode cn) {
boolean isPresent = false;
for (FieldNode fn : cn.fields) {
if (fieldName.equals(fn.name)) {
isPresent = true;
break;
}
}
if (!isPresent) {
cn.fields.add(new FieldNode(fieldAccess, fieldName, fieldDesc,
null, null));
}
super.transform(cn);
}
}
二者的区别
就像用于类生成一样，与使用核心API相比，使用树API转换类会花费更多的时间并消耗更多的内存。但这使得更容易实现某些转换成为可能。
例如，在将包含其内容的数字签名的注解添加到类的转换就是这种情况。
使用核心API，仅当访问了所有类时才可以计算数字签名，但是添加包含它的注解为时已晚，因为必须在访问注解之前的类成员。
使用tree API时，此问题消失了，因为在这种情况下没有这种约束。
实际上，可以使用核心API来实现AddDigitialSignature示例，但随后必须通过两次转换来转换类。
在第一阶段中，使用ClassReader（而不使用ClassWriter）访问该类，以便基于该类内容计算数字签名。
在第二遍中，相同的ClassReader被重用以再次访问该类，这一次是将AddAnnotationAdapter链接到ClassWriter。
通过概括此论点，我们看到，实际上，可以单独使用核心API进行任何转换，必要时可以使用多次传递。
但是，这增加了转换代码的复杂性，这需要在遍之间存储状态（这可能像完整的树表示一样复杂！），并且多次解析类会产生一定的开销，必须将该开销与构造相应的开销进行比较。类节点。
结论是，树API通常用于无法使用核心API一次性完成的转换。
但是当然也有例外。
例如，一个混淆器不能一次实现，因为您不能在完全构造从原始名称到混淆名称的映射之前转换类，而这需要解析所有类。
但是树API也不是一个好的解决方案，因为它需要将所有类的对象表示保留在内存中以进行混淆。
在这种情况下，最好通过两次使用核心API：
一次计算原始名称和混淆名称之间的映射（一个简单的哈希表，比所有类的完整对象表示所需的内存少得多），以及一次转换基于此映射的类。
拓展阅读
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参考文档
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