掌握 ASM，轻松实现字节码插桩

见解分享

2023-10-11 05:55:22

在 Android 开发中，字节码插桩是一种常见的技术，用于在不修改源代码的情况下动态修改代码。ASM（Java 字节码操作框架）是一个强大的工具，可以帮助我们轻松实现字节码插桩。

原理简述

字节码插桩的工作原理是，通过分析和修改 Java 字节码文件，在运行时动态插入新的代码逻辑。ASM 提供了丰富的 API，允许我们方便地操作字节码，包括读取、修改和生成新的字节码指令。

操作步骤

使用 ASM 进行字节码插桩大致分为以下几个步骤：

解析字节码文件： 使用 ClassReader 类解析目标字节码文件，获取字节码指令序列。
创建字节码插桩器： 自定义一个 ClassVisitor 类的子类，实现 visitXXX 方法，在这些方法中插入新的代码逻辑。
生成插桩后的字节码： 使用 ClassWriter 类将插桩后的字节码序列重新生成新的字节码文件。

示例代码

下面是一个简单的示例，演示如何使用 ASM 在方法调用前插入日志输出代码：

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

public class MethodCallLoggingPlugin extends ClassVisitor {

    public MethodCallLoggingPlugin() {
        super(Opcodes.ASM5);
    }

    @Override
    public MethodVisitor visitMethod(int access, String name, String desc, String signature, String[] exceptions) {
        MethodVisitor mv = super.visitMethod(access, name, desc, signature, exceptions);
        return new MethodCallLoggingAdapter(mv);
    }

    private static class MethodCallLoggingAdapter extends MethodVisitor {

        public MethodCallLoggingAdapter(MethodVisitor mv) {
            super(Opcodes.ASM5, mv);
        }

        @Override
        public void visitMethodInsn(int opcode, String owner, String name, String desc, boolean itf) {
            super.visitMethodInsn(opcode, owner, name, desc, itf);
            mv.visitFieldInsn(Opcodes.GETSTATIC, "java/lang/System", "out", "Ljava/io/PrintStream;");
            mv.visitLdcInsn("Calling method: " + owner + "." + name + desc);
            mv.visitMethodInsn(Opcodes.INVOKEVIRTUAL, "java/io/PrintStream", "println", "(Ljava/lang/String;)V", false);
        }
    }

    public static byte[] apply(byte[] originalBytes) {
        ClassReader cr = new ClassReader(originalBytes);
        ClassWriter cw = new ClassWriter(ClassWriter.COMPUTE_FRAMES);
        MethodCallLoggingPlugin plugin = new MethodCallLoggingPlugin();
        cr.accept(plugin, ClassReader.EXPAND_FRAMES);
        return cw.toByteArray();
    }
}