Javassist进行方法插桩

javassist官网　　http://jboss-javassist.github.io/javassist/

javassist API网　　http://jboss-javassist.github.io/javassist/html/index.html

javassist参考博客　　https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-dyn0916/

Ⅰ插桩

自动用例生成（使用Randoop）

评价（对用例筛选冗余）>功能覆盖、语句覆盖（一般用后者）

　　　　　　　　　　　>插桩　　（插入语句）

　　　　　　　　　　　　　　用Javassist实现自动插入语句，即插桩

方法层次的插桩：

　　在方法前插入进入方法的语句，方法后插入退出方法的语句

Ⅱ用Javassist对方法插桩

1‘　　首先在官网下Javassist的jar包，放置在web项目的lib下，在eclipse里右击项目选择build path的最后一个，导入jar包。

2’　　新建一个相对要插桩类a.java的被插桩程序aJssistTiming.java

弄明白这个对方法的插桩，还是得看程序，我对测试第二个博客里的Triangle.java代码进行方法插桩，在方法前后都插入一个输出语句，TriangleJssistTiming.java代码示例如下：

 1 import java.io.IOException;
 2 import javassist.*;
 3 
 4 public class TriangleJssistTiming {
 5     public static void main(String argv[]){
 6              try {
 7                      String classname="Triangle";
 8                      //获取class文件
 9                     CtClass clas =ClassPool.getDefault().get(classname);
10                     
11                     if(clas==null){
12                         System.out.println("classname"+clas+"  not found.");                  
13                     }else{
14                         //调用方法
15                         addTiming(clas,"isTriangle");
16                         addTiming(clas,"getType");
17                         addTiming(clas,"diffOfBorders");
18                         addTiming(clas,"getBorders");
19                         clas.writeFile();
20                     }                  
21                 } catch (CannotCompileException ex) {
22                     ex.printStackTrace();
23                 } catch (NotFoundException ex) {
24                     ex.printStackTrace();
25                 } catch (IOException ex) {
26                     ex.printStackTrace();
27                 }
28         
29         
30     }
31     
32     private static void addTiming(CtClass cct,String method) throws NotFoundException, CannotCompileException{
33          //获取方法信息,如果方法不存在，则抛出异常 
34         CtMethod ctMethod = cct.getDeclaredMethod(method);  
35          //将旧的方法名称进行重新命名
36         String nname = method + "$impl";  
37         ctMethod.setName(nname);  
38         //方法的副本，采用过滤器的方式
39         CtMethod newCtMethod = CtNewMethod.copy(ctMethod, method, cct, null);  
40         
41         //为该方法添加时间过滤器来计算时间，并判断获取时间的方法是否有返回值
42         String type = ctMethod.getReturnType().getName();  
43         StringBuffer body = new StringBuffer();  
44         body.append("{\n long start = System.currentTimeMillis();\n");  
45         
46         body.append("System.out.println(\" "+ nname +"_in_11\");");
47         //返回值类型不同
48         if(!"void".equals(type)) {  
49             body.append(type + " result = ");  
50         }  
51       //可以通过$$将传递给拦截器的参数，传递给原来的方法  
52         body.append(nname + "($$);\n");  
53        //输出方法运行时间差
54       //  body.append("System.out.println(\"Call to method " + nname + " took \" + \n (System.currentTimeMillis()-start) + " +  "\" ms.\");\n");  
55         body.append("System.out.println(\" "+ nname +"_out_11\");");
56         if(!"void".equals(type)) {  
57             body.append("return result;\n");  
58         }  
59   
60         body.append("}");         
61         //替换拦截器方法的主体内容，并将该方法添加到class之中  
62         newCtMethod.setBody(body.toString());  
63         cct.addMethod(newCtMethod);  
64   
65         //输出拦截器的代码块  
66         System.out.println("拦截器方法的主体:");  
67         System.out.println(body.toString());  
68     }
69 }

View Code

　　▲1'　　body.append（）插入字符串，里面若是输出语句需要注意用转义字符 “ “ 改成/“ /"

　　　2’　　构造一个addtiming（0方法，方法里构造拦截器时使用一个 java.lang.StringBuffer 来累积正文文本(这显示了处理 String的构造的正确方法。这种变化取决于原来的方法是否有返回值。如果它有返回值，那么构造的代码就将这个值保存在局部变量中，这样在拦截器方法结束时就可以返回它。如果原来的方法类型为 void ，那么就什么也不需要保存，也不用在拦截器方法中返回任何内容。

　　　3‘　　body.append(nname + "($$);\n") 中 nname 是原来方法修改后的名字。在调用中使用的 $$ 标识符是 Javassist 表示正在构造的方法的一系列参数的方式。通过在对原来方法的调用中使用这个标识符，在调用拦截器方法时提供的参数就可以传递给原来的方法。

3‘　　运行

　　在eclipse里运行插桩程序和被插桩程序，然后看当地目录下又生成一个Triangle.class文件，大小比原来的大一点。

　　在cmd代码目录下运行该文件　　java Triangle

▲原Triangle里没有main方法，需自己插入main方法并创建一个对象引用第一个方法isTriangle（）

比较插桩前后Triangle.class，在当地目录找到Triangle.class(后生成的，不在bin目录里，较大的文件)，然后用，导入该文件，可以查看原java代码，会发现多了四个类似的方法：

  1 import java.io.PrintStream;
  2 
  3 public class Triangle
  4 {
  5   public static void main(String[] args)
  6   {
  7     Triangle tr = new Triangle(2L, 3L, 4L);
  8     tr.isTriangle(tr);
  9   }
 10   
 11   protected long lborderA = 0L;
 12   protected long lborderB = 0L;
 13   protected long lborderC = 0L;
 14   
 15   public Triangle(long lborderA, long lborderB, long lborderC)
 16   {
 17     this.lborderA = lborderA;
 18     
 19     this.lborderB = lborderB;
 20     
 21     this.lborderC = lborderC;
 22   }
 23   
 24   public boolean isTriangle$impl(Triangle triangle)
 25   {
 26     boolean isTriangle = false;
 27     if ((triangle.lborderA > 0L) && (triangle.lborderA <= 9223372036854775807L) && 
 28       (triangle.lborderB > 0L) && (triangle.lborderB <= 9223372036854775807L) && 
 29       (triangle.lborderC > 0L) && (triangle.lborderC <= 9223372036854775807L)) {
 30       if ((diffOfBorders(triangle.lborderA, triangle.lborderB) < triangle.lborderC) && 
 31         (diffOfBorders(triangle.lborderB, triangle.lborderC) < triangle.lborderA) && 
 32         (diffOfBorders(triangle.lborderC, triangle.lborderA) < triangle.lborderB)) {
 33         isTriangle = true;
 34       }
 35     }
 36     return isTriangle;
 37   }
 38   
 39   public String getType$impl(Triangle triangle)
 40   {
 41     String strType = "Illegal";
 42     if (isTriangle(triangle)) {
 43       if ((triangle.lborderA == triangle.lborderB) && 
 44         (triangle.lborderB == triangle.lborderC)) {
 45         strType = "Regular";
 46       } else if ((triangle.lborderA != triangle.lborderB) && 
 47         (triangle.lborderB != triangle.lborderC) && 
 48         (triangle.lborderA != triangle.lborderC)) {
 49         strType = "Scalene";
 50       } else {
 51         strType = "Isosceles";
 52       }
 53     }
 54     return strType;
 55   }
 56   
 57   public long diffOfBorders$impl(long a, long b)
 58   {
 59     return a > b ? a - b : b - a;
 60   }
 61   
 62   public long[] getBorders$impl()
 63   {
 64     long[] borders = new long[3];
 65     borders[0] = this.lborderA;
 66     borders[1] = this.lborderB;
 67     borders[2] = this.lborderC;
 68     return borders;
 69   }
 70   
 71   public boolean isTriangle(Triangle paramTriangle)
 72   {
 73     long l = System.currentTimeMillis();
 74     System.out.println(" isTriangle$impl_in_11");
 75     boolean bool = isTriangle$impl(paramTriangle);
 76     System.out.println(" isTriangle$impl_out_11");
 77     return bool;
 78   }
 79   
 80   public String getType(Triangle paramTriangle)
 81   {
 82     long l = System.currentTimeMillis();
 83     System.out.println(" getType$impl_in_11");
 84     String str = getType$impl(paramTriangle);
 85     System.out.println(" getType$impl_out_11");
 86     return str;
 87   }
 88   
 89   public long diffOfBorders(long paramLong1, long paramLong2)
 90   {
 91     long l1 = System.currentTimeMillis();
 92     System.out.println(" diffOfBorders$impl_in_11");
 93     long l2 = diffOfBorders$impl(paramLong1, paramLong2);
 94     System.out.println(" diffOfBorders$impl_out_11");
 95     return l2;
 96   }
 97   
 98   public long[] getBorders()
 99   {
100     long l = System.currentTimeMillis();
101     System.out.println(" getBorders$impl_in_11");
102     long[] arrayOfLong = getBorders$impl();
103     System.out.println(" getBorders$impl_out_11");
104     return arrayOfLong;
105   }
106 }

View Code

总结：

Javassist 不仅是一个处理字节码的库，而且更因为它的另一项功能使得它成为试验 classworking 的很好的起点。这一项功能就是：可以用 Javassist 改变 Java 类的字节码，而无需真正了解关于字节码或者 Java 虚拟机(Java virtual machine JVM)结构的任何内容。

用Javassist API的方法，对插桩程序用ctclass、classpool、CtMethod等方法进行方法插桩，然后生成第二个插桩程序的class文件，此时run这个class文件就会显示插入的语句要输出的内容。

posted @ 2017-07-13 12:14 sunwengang 阅读(4425) 评论(0) 编辑收藏举报

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