java理解Javassist中的常量池

Question

我正在使用Javassist在运行时扩展某些类。 在一些地方（在生成代码中），我需要创建JavassistConstPool类的实例。 例如，为了将生成的类标记为synthetic，我编写了如下代码：

CtClass ctClassToExtend = ... //class to extend
CtClass newCtClass = extend(ctClassToExtend, ...); //method to create a new ctClass extending ctClassToExtend
SyntheticAttribute syntheticAttribute = new SyntheticAttribute(ctClassToExtend.getClassFile().getConstPool()); //creating a synthetic attribute using an instance of ConstPool
newCtClass.setAttribute(syntheticAttribute.getName(), syntheticAttribute.get()); //marking the generated class as synthetic

这是预期的工作，但我有一定的怀疑这是完全正确的。具体而言，我的主要问题是：

在本例中，对CtClass.getClassFile().getConstPool()的调用是获取常量池的正确方法吗？。如果不是，那么在运行时使用Javassist创建新类时，获取常量池正确实例的一般正确方法是什么

此外，我对幕后发生的事情也有点迷茫：为什么我们需要一个常量池来创建合成属性的实例？，或者一般来说，任何其他类型的类属性

谢谢你的澄清

Answer 1

不知道你是否仍然对答案感兴趣，但至少可以帮助其他人 找到这个问题

首先，给每个开始创建/修改字节码的人一个小建议 而且需要更多关于JVM内部如何工作的深入信息，JVM's specification documentation一开始可能看起来笨重可怕，但这是非常宝贵的帮助

Is the call to CtClass.getClassFile().getConstPool() the correct way to get a constant pool in this example?.

是的。每个Java类都有一个常量池，因此每次需要访问该常量时都会使用basicali 对于给定的类，您可以执行ctClass.getClassFile().getConstPool()，但必须记住 以下:

1. 在javassist中CtClass的常量池字段是一个实例字段，这意味着如果您有两个CtClass对象 表示同一个类时，将有两个不同的常量池实例（即使它们表示 实际类文件中的常量池）。修改其中一个CtClass实例时，必须使用 关联的常量池实例，以便具有预期的行为

2. 有时，您可能没有CtClass，而是有一个CtMethod或一个CtField，它们不允许您回溯到CtClass实例，在这种情况下，您可以使用ctMethod.getMethodInfo().getConstPool()和ctField.getFieldInfo().getConstPool()来检索正确的常量池

   既然我已经提到了CtMethod和CtField，请记住，如果要向其中任何一个添加属性，它不能通过ClassFile对象，而是分别通过MethodInfo和FieldInfo对象

Why do we need a constant pool to create a instance of a synthetic attribute ?, or in general, of any other kind of class attributes ?

为了回答这个问题，我将开始引用section 4.4 regarding JVM 7 specs（正如我所说，这个文档非常有用）：

Java virtual machine instructions do not rely on the runtime layout of classes, interfaces, class instances, or arrays. Instead, instructions refer to symbolic information in the constant_pool table.

考虑到这一点，我认为最好的方法就是查看类文件转储。我们可以通过运行以下命令来实现这一点：

javap -s -c -p -v SomeClassFile.class

Javap随javasdk一起提供，它是在这个级别分析类的一个很好的工具，解释了每个开关

• -s：打印内部类型签名
• -打印字节码
• -p：打印所有类成员（方法和字段，包括私有的）
• -v：要详细，将打印大头钉信息和类常量池

下面是test.Test1类的输出，我通过javassist修改了该类，使其在类和injectedMethod中都具有合成属性

Classfile /C:/development/testProject/test/Test1.class
Last modified 29/Nov/2012; size 612 bytes
MD5 checksum 858c009090bfb57d704b2eaf91c2cb75
Compiled from "Test1.java"
public class test.Test1
SourceFile: "Test1.java"
Synthetic: true
minor version: 0
major version: 50
flags: ACC_PUBLIC, ACC_SUPER

Constant pool:
#1 = Class              #2             //  test/Test1
#2 = Utf8               test/Test1
#3 = Class              #4             //  java/lang/Object
#4 = Utf8               java/lang/Object
#5 = Utf8               <init>
#6 = Utf8               ()V
#7 = Utf8               Code
#8 = Methodref          #3.#9          //  java/lang/Object."<init>":()V
#9 = NameAndType        #5:#6          //  "<init>":()V
#10 = Utf8               LineNumberTable
#11 = Utf8               LocalVariableTable
#12 = Utf8               this
#13 = Utf8               Ltest/Test1;
#14 = Utf8               SourceFile
#15 = Utf8               Test1.java
#16 = Utf8               someInjectedMethod
#17 = Utf8               java/lang/System
#18 = Class              #17            //  java/lang/System
#19 = Utf8               out
#20 = Utf8               Ljava/io/PrintStream;
#21 = NameAndType        #19:#20        //  out:Ljava/io/PrintStream;
#22 = Fieldref           #18.#21        //  java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
#23 = Utf8               injection example
#24 = String             #23            //  injection example
#25 = Utf8               java/io/PrintStream
#26 = Class              #25            //  java/io/PrintStream
#27 = Utf8               println
#28 = Utf8               (Ljava/lang/String;)V
#29 = NameAndType        #27:#28        //  println:(Ljava/lang/String;)V
#30 = Methodref          #26.#29        //  java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
#31 = Utf8               RuntimeVisibleAnnotations
#32 = Utf8               Ltest/TestAnnotationToShowItInConstantTable;
#33 = Utf8               Synthetic
{
public com.qubit.augmentation.test.Test1();
Signature: ()V
flags: ACC_PUBLIC

Code:
  stack=1, locals=1, args_size=1
     0: aload_0       
     1: invokespecial #8                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
     4: return        
  LineNumberTable:
    line 3: 0
  LocalVariableTable:
    Start  Length  Slot  Name   Signature
           0       5     0  this   Ltest/Test1;

protected void someInjectedMethod();
Signature: ()V
flags: ACC_PROTECTED

Code:
  stack=2, locals=1, args_size=1
     0: getstatic     #22                 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
     3: ldc           #24                 // String injection example
     5: invokevirtual #30                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
     8: return        
RuntimeVisibleAnnotations:
  0: #32()
Synthetic: true
}

请注意，类和方法都具有属性Synthetic:true，这意味着它们是合成的，但合成符号也必须存在于常量池中（请检查#33）

关于常量池和类/方法属性使用的另一个示例是使用运行时保留策略添加到someInjectedMethod的注释。该方法的字节码只有一个对常量池#32符号的引用，只有在那里您才能了解到这一点 注释来自类型测试/TestAnnotationToShowItInConstantTable

希望你现在能明白一点