一步一步实现简单安卓性能监控SDK之熟悉ASM

我们已经了解了java字节码基本的知识,我们应该能对java运行的一些原理,以及优化有了一个基本的认识。
但是,如果这个时候,直接手写字节码,还是很痛苦的。好在有些类库已经为我们写好了,我们直接拿来用,能省好多事情。
正所谓,站在巨人的肩膀!!!

选择哪一个字节码操作库?

大家熟知的字节码例如javasist ASM 等等。其中,ASM用的算是比较广泛。因为它小巧,效率高!

ASM 内部的逻辑是使用的是访问者模式的。具体可以参考我的另一篇文章:http://www.jianshu.com/p/765dfe6c7e02

访问者模式的好处是:分离算法的实现和算法操作结构之间的耦合,这样 就能在不改变被操作的数据结构的情况下,增加对数据的操作方法。

ASM

在ASM中,accpter包括:ClassReader class and the MethodNode class
他们的方法原型是
<pre>
void accept(ClassVisitor cv)
void accept(MethodVisitor mv)
</pre>
Visitor 接口包括 ClassVisitor, AnnotationVisitor, FieldVisitor, 和 MethodVisitor.这些visit方法的签名大致如下
<pre>
void visit(int version, int access, String name, String signature, String superName, String[] interfaces)

AnnotationVisitor visitAnnotation(String desc, boolean visible)

void visitAttribute(Attribute attr)

void visitEnd()

FieldVisitor visitField(int access, String name, String desc, String signature, Object value)

void visitInnerClass(String name, String outerName, String innerName, int access)

MethodVisitor visitMethod(int access, String name, String desc, String signature, String[] exceptions)

void visitOuterClass(String owner, String name, String desc)

void visitSource(String source, String debug)
</pre>

时序图

Paste_Image.png

基本上时序图就是在不停的访问类中的区块

初识ASM

我们通过一段代码来简单的认识下ASM
下面的代码的作用是,复制一份class文件
<pre>
public static void main(String args []){
String classFilePath ="F:\Main.class";
String classFilePathDest ="F:\MainCopy.class";

    FileInputStream fis = null;
    try {
        fis = new FileInputStream(classFilePath);
        ClassReader cr  = new ClassReader(fis);
        ClassWriter cw = new ClassWriter(ClassWriter.COMPUTE_FRAMES);
        cr.accept(cw,0);

        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(classFilePathDest);
        fos.write(cw.toByteArray());;
        fos.close();

    } catch (FileNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

</pre>

分析,通过fileInputstream读取一个class文件流之后,使ClassReader去读取这个字节流。
ClassWriter是继承自ClassVisitor的 ,ClassWriter.COMPUTE_FRAMES 代表让asm计算堆栈帧。
cr.accept(cw,0);驱使cw去不断的产生一系列的visit事件,达到复制一份相同的class文件的目的

小例子,在每一个方法的执行之前和执行之后,都插入一段代码

这里定义一个改写method的适配器,继承自ClassVisitor,只需要覆盖掉visitMethod方法即可。我们在这个方法中拦截,这个方法有一个返回值叫methodVisitor,然后定义一个methodvisitor类直接去执行改写逻辑即可。
其中
<pre>
mv.visitFieldInsn(GETSTATIC, "java/lang/System", "err", "Ljava/io/PrintStream;");
mv.visitLdcInsn(" before method exec , method in "+ owner +" ,name="+name);
mv.visitMethodInsn(INVOKEVIRTUAL, "java/io/PrintStream", "println", "(Ljava/lang/String;)V", false);
</pre>
可以通过字节码反编译工具查看的!

完整的adapter代码如下

<pre>
package com.zxy.test.javaagent.hello.asm.wrapmethod;

import org.objectweb.asm.ClassVisitor;
import org.objectweb.asm.MethodVisitor;
import org.objectweb.asm.Opcodes;

/**

  • Created by zxy on 2017/3/30.
    */
    public class WrapMethodClassAdapter extends ClassVisitor implements Opcodes {

    public WrapMethodClassAdapter(final ClassVisitor cv) {
    super(ASM5, cv);
    }

    @Override
    public MethodVisitor visitMethod(int i, String s, String s1, String s2, String[] strings) {
    MethodVisitor mv = super.visitMethod(i, s, s1, s2, strings);
    return ( mv == null ) ? null :new WrapMethodVisitor(mv);
    }

    public static class WrapMethodVisitor extends MethodVisitor {

     public WrapMethodVisitor( MethodVisitor mv) {
         super(ASM5,mv);
     }
    
     @Override
     public void visitMethodInsn(int opcode, String owner, String name, String desc, boolean itf) {
         //方法执行之前打印
         mv.visitFieldInsn(GETSTATIC, "java/lang/System", "err", "Ljava/io/PrintStream;");
         mv.visitLdcInsn(" before method exec , method in "+ owner +" ,name="+name);
         mv.visitMethodInsn(INVOKEVIRTUAL, "java/io/PrintStream", "println", "(Ljava/lang/String;)V", false);
    
         mv.visitMethodInsn(opcode, owner, name, desc, itf);
    
         //方法执行之后打印
         mv.visitFieldInsn(GETSTATIC, "java/lang/System", "err", "Ljava/io/PrintStream;");
         mv.visitLdcInsn(" after method exec , method in "+ owner +" ,name="+name);
         mv.visitMethodInsn(INVOKEVIRTUAL, "java/io/PrintStream", "println", "(Ljava/lang/String;)V", false);
    
     }
    

    }
    }

</pre>

调用代码

感觉下,和之前代码有啥区别啊
<pre>
public static void main(String args []){
String classFilePath ="F:\Main.class";
String classFilePathDest ="F:\MainCopy.class";
FileInputStream fis = null;
try {
fis = new FileInputStream(classFilePath);
ClassReader cr = new ClassReader(fis);
ClassWriter cw = new ClassWriter(ClassWriter.COMPUTE_FRAMES);
WrapMethodClassAdapter wrapMethodClassAdapter = new WrapMethodClassAdapter(cw);
//cr.accept(cw,0);
cr.accept(wrapMethodClassAdapter,0);
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(classFilePathDest);
fos.write(cw.toByteArray());;
fos.close();
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
</pre>

运行结果

插码之前.png
插码之后

参考:
http://download.forge.objectweb.org/asm/asm4-guide.pdf
http://asm.ow2.org/asm50/javadoc/user/index.html
http://asm.ow2.org/

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 216,193评论 6 498
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,306评论 3 392
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 162,130评论 0 353
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,110评论 1 292
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,118评论 6 388
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,085评论 1 295
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,007评论 3 417
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,844评论 0 273
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,283评论 1 310
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,508评论 2 332
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,667评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,395评论 5 343
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,985评论 3 325
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,630评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,797评论 1 268
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,653评论 2 368
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,553评论 2 352

推荐阅读更多精彩内容