Java ASM3学习(3)

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);
    }
    @Override
    public 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);
    }
    @Override
    public 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label1
            mv.visitVarInsn(Opcodes.ALOAD,0);//压入this
            mv.visitVarInsn(Opcodes.ILOAD,1); //压入f
            mv.visitFieldInsn(Opcodes.PUTFIELD,"asm/bean","f","I"); //弹出this和f,赋值this.f=f
            Label l2 = new Label(); //声明label
            mv.visitJumpInsn(Opcodes.GOTO,l2); //跳转关联label2

            mv.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this
            
            mv.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 

asm不同版本差别

调用思想不变,做好替换即可。

看到乐谷大佬的一句话:

解释不清楚,就是自己没理解,那就不是自己的知识,效果肯定大打折扣。

共勉~

tip:

1.hook调用自己的方法时注意用invokeStatic

2.需要用到源方法中的参数时,直接找到class文件,从字节码指令中找

参考:

ASM4使用指南

posted @ 2020-04-30 22:43  tr1ple  阅读(235)  评论(0编辑  收藏