Java 字节码 asm - 如何创建仅更改 class 名称的 class 的克隆？

Question

Java asm - 如何创建仅更改 class 名称的 class 的克隆？

我知道有一种使用 asm SimpleRemapper、 修改 class 名称的简单方法，但我只想更改外部 class 名称而不修改class 方法中使用的名称。（请看下面的例子）

基本上如果我有一个目标class

public class Target {
  public Target clone(...) ...
  public int compare(another: Target) ...
}

我只想创建一个看起来像这样的克隆：

public class ClonedTarget {
  public Target clone(...) ...
  public int compare(another: Target) ...
}

（请注意，clone 的 return 类型和 compare 的 arg 类型没有改变。这是我的用例特意设置的）。

Answer 1

克隆 class 并仅更改名称，即保留所有其他 class 引用 as-is，实际上使用 ASM API 非常容易。

ClassReader cr = new ClassReader(Target.class.getResourceAsStream("Target.class"));
ClassWriter cw = new ClassWriter(cr, 0);
cr.accept(new ClassVisitor(Opcodes.ASM5, cw) {
    @Override
    public void visit(int version, int access, String name,
                      String signature, String superName, String[] interfaces) {
        super.visit(version, access, "ClonedTarget", signature, superName, interfaces);
    }
}, 0);
byte[] code = cw.toByteArray();

将ClassReader与ClassWriter链接在一起时，中间的ClassVisitor只需要覆盖对应于它要更改的工件的那些方法。因此，要更改名称而不是其他，我们只需要覆盖 class 声明的 visit 方法并将不同的名称传递给 super 方法。

通过将 class reader 传递给 class 编写器的构造函数，我们甚至表示将只进行很少的更改，从而可以对转换过程进行后续优化，即大多数常量池，以及方法的代码，将被复制到这里。

值得考虑其中的含义。在字节码级别，构造函数具有特殊名称 <init>，因此它们在结果 class 中一直是构造函数，而不管其名称如何。调用 superclass 构造函数的普通构造函数可能会继续在结果 class.

中工作

在 ClonedTarget 对象上调用实例方法时，this 引用的类型为 ClonedTarget。这个基本属性不需要声明，因此在这方面没有需要调整的声明。

问题就出在这里。原代码假定this是Target类型，由于没有任何改编，复制的代码仍然错误地假定this是Target类型，可以闯入各种方式。

考虑：

public class Target {
  public Target clone() { return new Target(); }
  public int compare(Target t) { return 0;}
}

这似乎不受此问题的影响。生成的默认构造函数只是调用 super() 并将继续工作。 compare 方法有一个未使用的参数类型 as-is。 clone() 方法实例化 Target（不变）和 returns 它，匹配 return 类型 Target（不变）。看起来不错。

但是这里看不到的是，clone方法覆盖了继承自java.lang.Object的方法Object clone()，因此会生成桥接方法。此桥接方法将具有声明 Object clone() 并仅委托给 Target clone() 方法。问题在于此委托是对 this 的调用，并且调用目标的假定类型在调用指令中进行了编码。这将导致 VerifierError.

通常，我们不能简单地区分哪些调用应用于 this 哪些调用未更改，如参数或字段。它甚至不需要有一个明确的答案。考虑：

public void method(Target t, boolean b) {
    (b? this: t).otherMethod();
}

隐式假设 this 具有类型 Target，它可以互换地使用 this 和来自另一个来源的 Target 实例。我们不能改变this类型而保留参数类型而不重写代码。

其他与可见性相关的问题。对于重命名的 class，验证者将拒绝对原始 class.

的 private 成员的未更改访问

除了失败 VerifyError 之外，有问题的代码可能会漏掉并在以后引起问题。考虑：

public class Target implements Cloneable {
    public Target duplicate() {
        try {
            return (Target)super.clone();
        } catch(CloneNotSupportedException ex) {
            throw new AssertionError();
        }
    }
}

由于此 duplicate() 不会覆盖 superclass 方法，因此不会有桥接方法，并且 Target 的所有未更改使用从验证者的角度来看都是正确的。

但是 Object 的 clone() 方法不是 return Target 的实例，而是 this' class, ClonedTarget 在重命名的克隆中。所以这将失败并显示 ClassCastException，仅当被执行时。

这并不排除具有已知内容的 class 的工作用例。但总的来说，它很脆弱。

Java 字节码 asm - 如何创建仅更改 class 名称的 class 的克隆？

Java bytecode asm - How can I create a clone of a class with only the class name changed?

java

java-8

bytecode

java-bytecode-asm

bytecode-manipulation