基于上一篇的方法插桩,这一篇则是进一步的对每行的语句进行插桩。
对于存在分支的方法(例如if(){}else{}),对方法插桩的方法是不能够全部涉及到的。所以要对程序的每条语句进行插桩。
插入什么语句呢?可以插入包括以下的内容:
1‘ classname
2’ linenumber
此时需要用到javassist api里的类CtMethod的方法insertAt(),对程序的每条语句进行插桩。
逻辑思想就是:读取class文件,对类的方法进行获取,读取每个类的行号范围,在每个行号前用insertAt()方法插入语句,输出行号和类名。
示例代码如下:
import java.io.IOException; import javassist.*; public class TriangleInsertAt { public static void main(String args[]) throws NotFoundException, CannotCompileException, IOException{ //获取class文件 CtClass clas=ClassPool.getDefault().get("Triangle"); if(clas==null){ //方法未找到 System.out.println("classname "+clas+" not found"); }else{ //isTriangle方法的行号范围 //此处对Triangle四个方法分别进行语句插桩 insertToLine(clas,"isTriangle",31,48); insertToLine(clas,"getType",55,77); insertToLine(clas,"diffOfBorders",83,85); insertToLine(clas,"getBorders",90,96); clas.writeFile(); } } public static void insertToLine (CtClass ccl,String method,int i,int j) throws NotFoundException, CannotCompileException{ //获取方法信息,如果方法不存在,则抛出异常 CtMethod ctMethod = ccl.getDeclaredMethod(method); //将旧的方法名称进行重新命名 String nname = method + "$impl"; ctMethod.setName(nname); //方法的副本 CtMethod newCtMethod = CtNewMethod.copy(ctMethod, method, ccl, null); //用for循环语句插桩 for(;i<j;i++){ newCtMethod.insertAt(i,true,"System.out.println(\" classname "+ccl.getName()+" linenumber \"+" + i +");"); } ccl.addMethod(newCtMethod); System.out.println("run to here"); } }
▲ 代码中插入输出语句的那行
newCtMethod.insertAt(i,true,"System.out.println(\" classname "+ccl.getName()+" linenumber \"+" + i +");"); 这里需要注意引号的不同意义,\" \"是双引号的转义字符,而加号也是有此处字符串相加的,也有System.out.println()里的输出之间的加号。
这只是一个基于方法插桩的语句插桩,逻辑缜密上并不完善,待要解决的存有:
1‘ 获取行号,需要借助于文件复制,在每循环一次readLine方法,就对linenumber执行+1,在此需要做出判断,该行是否为方法体,构造函数,main方法,注释,空行(此处的空行为代码里的空行,并不意味着null而是换行的“\n”),创建一个数组,对特殊行号进行标记,我目前的思想是构造二维数组,记录行号和该行的属性。(此处需用到IO流的文件读取和写入的方法,在判断时会用到contains()和startwith()方法等;
2’ 根据上述的代码生成一个新的class文件,借助工具查看插桩后的java代码,会发现输出的行号并不是按顺序,而且有的行没有,有的行有两次输出。此为编译后生成的class文件的显示。
对此,需要进行缜密的插入判断,借助于第一条的建议进行判断性的插入。
3‘ 整个程序中需要语句插桩的有main方法,构造函数,方法,此代码对前两者并没有插入,问题出在还借用了方法插桩的方法,对方法进行重命名,插入输出语句,然后将新的方法也写入到源文件中。而语句插桩并不需要重写方法,而是直接经过判断将输出语句写入到每行符合条件的代码前。输出的结果应该并没有整个程序的行数那么多,而且行数需递增型输出。
总结:
java基础重中之重,仅是一个简单的语句插桩就涉及到了文件复制,读取判断,提取字符串,迭代,Javassist API和JDK API都需要运用到很多方法。
将语句插桩进一步完善的思路:首先文件复制时,创建数组记录行数和出现方法和构造函数的特殊行数;其次读取class文件时,用到CtMethod类的insertAt方法进行选择性的插桩,注释,构造方法的那一行,以及类似“\n”," }","{"之类的字符串都要进行排除;之后运行需要进一步完善不足之处。
一个功能只能经过不断地完善才能尽量的减少bug和提升性能,没有十全十美之时。