Aop听得太多了, 用过Aop的JEer也不少,什么Spring Aop,AspectJ等等.
换个角度,为啥不自己写一个Aop拦截器呢? 重新发明轮子又如何?
现在就用最基本的字节码工具来DIY一个Aop. 用反射就太没风度了,那东西,谁不会?!
效果预览:
原有的类
public class Aop1{
public void doSomething() throws Throwable{
//打我啊,拍我啊!
}
}
改造后
public class Aop1$$Aop extend Aop1{
@Override
public void doSomething() throws Throwable{
try {
if (_Nut_before(188)) {
super.doSomething();
}
_Nut_after(188, null);
} catch (Exception e) {
if(_Nut_Exception(188, e))
throw e;
} catch (Throwable e) {
if(_Nut_Error(188, e))
throw e;
}
}
private static Method[] _$$Nut_methodArray;
private static List<MethodInterceptor>[] _$$Nut_methodInterceptorList;
private boolean _Nut_before(int flag_int, Object... args) {
Method method = _$$Nut_methodArray[flag_int];
List<MethodInterceptor> miList = _$$Nut_methodInterceptorList[flag_int];
boolean flag = true;
for (MethodInterceptor methodInterceptor : miList)
flag &= methodInterceptor.beforeInvoke(this, method, args);
return flag;
}
private Object _Nut_after(int flag_int, Object src_return, Object... args) {
Method method = _$$Nut_methodArray[flag_int];
List<MethodInterceptor> miList = _$$Nut_methodInterceptorList[flag_int];
for (MethodInterceptor methodInterceptor : miList)
src_return = methodInterceptor.afterInvoke(this, src_return, method, args);
return src_return;
}
private boolean _Nut_Exception(int flag_int, Exception e, Object... args) {
Method method = _$$Nut_methodArray[flag_int];
List<MethodInterceptor> miList = _$$Nut_methodInterceptorList[flag_int];
boolean flag = true;
for (MethodInterceptor methodInterceptor : miList)
flag &= methodInterceptor.whenException(e, this, method, args);
return flag;
}
private boolean _Nut_Error(int flag_int, Throwable e, Object... args) {
Method method = _$$Nut_methodArray[flag_int];
List<MethodInterceptor> miList = _$$Nut_methodInterceptorList[flag_int];
boolean flag = true;
for (MethodInterceptor methodInterceptor : miList)
flag &= methodInterceptor.whenError(e, this, method, args);
return flag;
}
}
其中MethodInterceptor是方法拦截器接口:
public interface MethodInterceptor {
/**
* 在被拦截方法调用之前，将调用该方法。 你可用通过这个方法的返回值，来控制是否真正的调用"被拦截方法"。
*
* @param obj
* 被调用实例
* @param method
* 实例被调用方法
* @param args
* 被调用方法所需参数
* @return true，继续调用被拦截方法。false 将不会调用被拦截方法
*/
boolean beforeInvoke(Object obj, Method method, Object... args);
/**
* 你可以通过这个函数，修改被拦截方法的返回值。默认的，你直接将 returnObj 返回即可
*
* @param obj
* 被调用实例
* @param returnObj
* 实例被调用方法的返回
* @param method
* 实例被调用方法
* @param args
* 被调用方法所需参数
* @return 调用者真正将拿到的对象。 如果，你返回的对象类型是错误的，比如调用者希望得到一个 long， 但是，你拦截了这个方法，并返回一个
* String，那么将发生一个类型转换的错误
*/
Object afterInvoke(Object obj, Object returnObj, Method method, Object... args);
/**
* 当被拦截方法发生异常(Exception)，这个方法会被调用。
*
* @param e
* 异常
* @param obj
* 被调用实例
* @param method
* 被调用方法
* @param args
* 被调用方法所需参数
*
* @return 是否继续抛出异常
*/
boolean whenException(Exception e, Object obj, Method method, Object... args);
/**
* 当被拦截方法发生错误(Error)，这个方法会被调用。
*
* @param e
* 错误
* @param obj
* 被调用实例
* @param method
* 被调用方法
* @param args
* 被调用方法所需参数
*
* @return 是否继续抛出错误
*/
boolean whenError(Throwable e, Object obj, Method method, Object... args);
}
好,开工!
实现步骤,用个接口来表达吧:
public interface ClassEnhander{
void addFields();
void addConstructors();
void addAopMethods();
void enhandMethod();
}
第一步,新建一个类Aop1$$Aop, 等一下, 是用你的字节码工具新建一个类哦,可不要打开eclipse的new class对话框了
asm示例代码:
ClassWriter cw= new ClassWriter(ClassWriter.COMPUTE_MAXS);
cw.visit(V1_6, ACC_PUBLIC, myName, "", enhancedSuperName, new String[]{});
其中,myName就是"Aop1$$Aop", enhancedSuperName就是父类的名字
第二步, 插入字段(回想一下改造后的类,可是有两个静态私有字段的哦)
asm示例代码:
FieldVisitor fv = cv.visitField(ACC_PRIVATE + ACC_STATIC, "_$$Nut_methodArray", "[Ljava/lang/reflect/Method;", null, null);
fv.visitEnd();
FieldVisitor fv = cv.visitField(ACC_PRIVATE + ACC_STATIC, "_$$Nut_methodInterceptorList", "[Ljava/util/List;",
"[Ljava/util/List<Lorg/nutz/aop/MethodInterceptor;>;", null);
fv.visitEnd();
第三步,继承父类的构造方法(除了private的构造方法),记得添加父类构造方法抛出的异常哦:
asm示例代码:
MethodVisitor mv = cw.visitMethod(access, "<init>", desc,null, expClasses);
mv.visitCode();
mv.visitVarInsn(ALOAD, 0);
loadArgs();
mv.visitMethodInsn(INVOKESPECIAL, superClassName, "<init>", desc);
mv.visitInsn(RETURN);
mv.visitMaxs(2, 2);
mv.visitEnd();
第四步,插入Aop模板方法(就是那几个private的_Nut_开头的方法)
asm示例代码:
例如插入_Nut_whenError
MethodVisitor mv = cw.visitMethod(ACC_PRIVATE + ACC_VARARGS, "_Nut_Error", "(ILjava/lang/Throwable;[Ljava/lang/Object;)Z", null, null);
mv.visitCode();
mv.visitFieldInsn(GETSTATIC, _Nut_myName, "_$$Nut_methodArray", "[Ljava/lang/reflect/Method;");
mv.visitVarInsn(ILOAD, 1);
mv.visitInsn(AALOAD);
mv.visitVarInsn(ASTORE, 4);
mv.visitFieldInsn(GETSTATIC, _Nut_myName, "_$$Nut_methodInterceptorList", "[Ljava/util/List;");
mv.visitVarInsn(ILOAD, 1);
mv.visitInsn(AALOAD);
mv.visitVarInsn(ASTORE, 5);
mv.visitInsn(ICONST_1);
mv.visitVarInsn(ISTORE, 6);
mv.visitVarInsn(ALOAD, 5);
mv.visitMethodInsn(INVOKEINTERFACE, "java/util/List", "iterator", "()Ljava/util/Iterator;");
mv.visitVarInsn(ASTORE, 8);
Label l0 = new Label();
mv.visitJumpInsn(GOTO, l0);
Label l1 = new Label();
mv.visitLabel(l1);
mv.visitFrame(Opcodes.F_FULL, 9, new Object[] {_Nut_myName, Opcodes.INTEGER, "java/lang/Throwable", "[Ljava/lang/Object;",
"java/lang/reflect/Method", "java/util/List", Opcodes.INTEGER, Opcodes.TOP, "java/util/Iterator"}, 0, new Object[] {});
mv.visitVarInsn(ALOAD, 8);
mv.visitMethodInsn(INVOKEINTERFACE, "java/util/Iterator", "next", "()Ljava/lang/Object;");
mv.visitTypeInsn(CHECKCAST, "org/nutz/aop/MethodInterceptor");
mv.visitVarInsn(ASTORE, 7);
mv.visitVarInsn(ILOAD, 6);
mv.visitVarInsn(ALOAD, 7);
mv.visitVarInsn(ALOAD, 2);
mv.visitVarInsn(ALOAD, 0);
mv.visitVarInsn(ALOAD, 4);
mv.visitVarInsn(ALOAD, 3);
mv.visitMethodInsn(INVOKEINTERFACE, "org/nutz/aop/MethodInterceptor", "whenError",
"(Ljava/lang/Throwable;Ljava/lang/Object;Ljava/lang/reflect/Method;[Ljava/lang/Object;)Z");
mv.visitInsn(IAND);
mv.visitVarInsn(ISTORE, 6);
mv.visitLabel(l0);
mv.visitFrame(Opcodes.F_SAME, 0, null, 0, null);
mv.visitVarInsn(ALOAD, 8);
mv.visitMethodInsn(INVOKEINTERFACE, "java/util/Iterator", "hasNext", "()Z");
mv.visitJumpInsn(IFNE, l1);
mv.visitVarInsn(ILOAD, 6);
mv.visitInsn(IRETURN);
mv.visitMaxs(6, 9);
mv.visitEnd();
第五步,重头戏,覆写需要Aop拦截的方法:
首先,需要处理第一个难题: 有无返回值
对于无返回值的方法,解决方案比较简单:
asm示例代码:
MethodVisitor mv = cw.visitMethod(methodAccess, methodName,methodDesc,null, convertExp(method.getExceptionTypes()));
mv.visitCode();
Label l0 = new Label();
Label l1 = new Label();
Label l2 = new Label();
mv.visitTryCatchBlock(l0, l1, l2, "java/lang/Exception");
Label l3 = new Label();
mv.visitTryCatchBlock(l0, l1, l3, "java/lang/Throwable");
mv.visitLabel(l0);
mv.visitVarInsn(ALOAD, 0);
mv.visitIntInsn(SIPUSH, methodIndex);
loadArgsAsArray();
mv.visitMethodInsn(INVOKESPECIAL, myName, "_Nut_before", "(I[Ljava/lang/Object;)Z");
Label l4 = new Label();
mv.visitJumpInsn(IFEQ, l4);
mv.visitVarInsn(ALOAD, 0);
loadArgs();
mv.visitMethodInsn(INVOKESPECIAL, enhancedSuperName, methodName, desc);
mv.visitLabel(l4);
mv.visitFrame(Opcodes.F_SAME, 0, null, 0, null);
mv.visitVarInsn(ALOAD, 0);
mv.visitIntInsn(SIPUSH, methodIndex);
mv.visitInsn(ACONST_NULL);
loadArgsAsArray();
mv.visitMethodInsn(INVOKESPECIAL, myName, "_Nut_after", "(ILjava/lang/Object;[Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/Object;");
mv.visitInsn(POP);
mv.visitLabel(l1);
Label l5 = new Label();
mv.visitJumpInsn(GOTO, l5);
mv.visitLabel(l2);
mv.visitFrame(Opcodes.F_SAME1, 0, null, 1, new Object[] {"java/lang/Exception"});
mv.visitVarInsn(ASTORE, lastIndex);
mv.visitVarInsn(ALOAD, 0);
mv.visitIntInsn(SIPUSH, methodIndex);
mv.visitVarInsn(ALOAD, lastIndex);
loadArgsAsArray();
mv.visitMethodInsn(INVOKESPECIAL, myName, "_Nut_Exception", "(ILjava/lang/Exception;[Ljava/lang/Object;)Z");
mv.visitJumpInsn(IFEQ, l5);
mv.visitVarInsn(ALOAD, lastIndex);
mv.visitInsn(ATHROW);
mv.visitLabel(l3);
mv.visitFrame(Opcodes.F_SAME1, 0, null, 1, new Object[] {"java/lang/Throwable"});
mv.visitVarInsn(ASTORE, lastIndex);
mv.visitVarInsn(ALOAD, 0);
mv.visitIntInsn(SIPUSH, methodIndex);
mv.visitVarInsn(ALOAD, lastIndex);
loadArgsAsArray();
mv.visitMethodInsn(INVOKESPECIAL, myName, "_Nut_Error", "(ILjava/lang/Throwable;[Ljava/lang/Object;)Z");
mv.visitJumpInsn(IFEQ, l5);
mv.visitVarInsn(ALOAD, lastIndex);
mv.visitInsn(ATHROW);
mv.visitLabel(l5);
mv.visitFrame(Opcodes.F_SAME, 0, null, 0, null);
mv.visitInsn(RETURN);
mv.visitMaxs(1, 1); // 自动计算
mv.visitEnd();
对于有返回值的方法,分三种情况, 返回Object(单单指这类方法 public Object dz()),返回基本数据类型,返回其他对象(如返回数组,字符串,枚举,接口,除
Object外的对象)
返回值为Object时,把_Nut_after的返回值直接返回即可,当抛出异常等,则返回null
返回值为基本数据类型时,如int/long/double,把_Nut_after的返回值解包,当抛出异常等,则返回0/false
返回值为其他对象时, 把_Nut_after的返回值 check cast一下,进行强转即可.
解包的代码:
if(type.equals(Type.BOOLEAN_TYPE)){
mv.visitMethodInsn(INVOKEVIRTUAL, "java/lang/Boolean", "booleanValue", "()Z");
}else if(type.equals(Type.BYTE_TYPE)){
mv.visitMethodInsn(INVOKEVIRTUAL, "java/lang/Byte", "byteValue", "()B");
}else if(type.equals(Type.CHAR_TYPE)){
mv.visitMethodInsn(INVOKEVIRTUAL, "java/lang/Character", "charValue", "()C");
}else if(type.equals(Type.SHORT_TYPE)){
mv.visitMethodInsn(INVOKEVIRTUAL, "java/lang/Short", "shortValue", "()S");
}else if(type.equals(Type.INT_TYPE)){
mv.visitMethodInsn(INVOKEVIRTUAL, "java/lang/Integer", "intValue", "()I");
}else if(type.equals(Type.LONG_TYPE)){
mv.visitMethodInsn(INVOKEVIRTUAL, "java/lang/Long", "longValue", "()J");
}else if(type.equals(Type.FLOAT_TYPE)){
mv.visitMethodInsn(INVOKEVIRTUAL, "java/lang/Float", "floatValue", "()F");
}else if(type.equals(Type.DOUBLE_TYPE)){
mv.visitMethodInsn(INVOKEVIRTUAL, "java/lang/Double", "doubleValue", "()D");
}
对了对了, 还有一个难点, 处理方法的参数列表,由于_Nut_XXX接受的是Object...args,即一个Object[].
问题就来了, 如果其中某个参数是基本类型呢?恩, 那就得封包了
封包的代码:
if(type.equals(Type.BOOLEAN_TYPE)){
mv.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, "java/lang/Boolean", "valueOf", "(Z)Ljava/lang/Boolean;");
}else if(type.equals(Type.BYTE_TYPE)){
mv.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, "java/lang/Byte", "valueOf", "(B)Ljava/lang/Byte;");
}else if(type.equals(Type.CHAR_TYPE)){
mv.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, "java/lang/Character", "valueOf", "(C)Ljava/lang/Character;");
}else if(type.equals(Type.SHORT_TYPE)){
mv.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, "java/lang/Short", "valueOf", "(S)Ljava/lang/Short;");
}else if(type.equals(Type.INT_TYPE)){
mv.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, "java/lang/Integer", "valueOf", "(I)Ljava/lang/Integer;");
}else if(type.equals(Type.LONG_TYPE)){
mv.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, "java/lang/Long", "valueOf", "(J)Ljava/lang/Long;");
}else if(type.equals(Type.FLOAT_TYPE)){
mv.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, "java/lang/Float", "valueOf", "(F)Ljava/lang/Float;");
}else if(type.equals(Type.DOUBLE_TYPE)){
mv.visitMethodInsn(INVOKESTATIC, "java/lang/Double", "valueOf", "(D)Ljava/lang/Double;");
}
参数转为Object[]的代码:
int index = getArgIndex(0);
for (int i = 0; i < argumentTypes.length; i++) {
mv.visitInsn(DUP);
visitX(i);
Type t = argumentTypes[i];
loadInsn(t, index);
index += t.getSize();
packagePrivateData(t);
mv.visitInsn(AASTORE);
}
其中visitX为
void visitX(int i){
if(i < 6){
mv.visitInsn(i + ICONST_0);
}else{
mv.visitIntInsn(BIPUSH, i);
}
}
最后,完成!!
附具体实现(基于asm): [url]http://code.google.com/p/nutzlab/source/browse/#svn/trunk/Nutz.Aop-ASM/Nutz.Aop-ASM[/curl
或者参考另外一篇博文:
http://wendal.iteye.com/blog/543681
再次,感谢一下Nutz社区和Peter的支持,没有你们就没有这博文了. O(∩_∩)O哈哈~
Nutz:
http://code.google.com/p/nutz/
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