AI 年度盘点与2025发展趋势展望,50+案例解析亮相AICon 了解详情
写点什么

Java 架构师:ASM 已经过时,建议使用类文件 API 简化开发

  • 2024-01-07
    北京
  • 本文字数:2170 字

    阅读完需:约 7 分钟

大小:605.33K时长:03:26
Java架构师:ASM已经过时,建议使用类文件API简化开发

JEP 457,类文件API(Class-File API,预览),最近已经集成到了 JDK 22 中。该 JEP 建议提供一个 API 来解析、生成和转换 Java 类文件。它最初将作为 JDK 中 Java 字节码操作和分析框架ASM的内部替代品,并计划将其作为公共 API 开放。甲骨文的 Java 语言架构师Brian Goetz将 ASM 描述为“带有大量遗留包袱的旧代码库”,并提供了关于该草案将如何发展并最终取代 ASM 的背景信息

 

类文件 API 的核心是几项关键原则。首先,它将类文件实体(比如字段、方法、属性和字节码指令)均视为不可变对象。这种不可变的表述确保在类文件转换时可以可靠地进行共享。该 API 采用树形结构来反映类文件的层次结构,从而支持用户驱动的导航以进行高效地解析。它还强调了解析过程的延迟性,即只会处理满足用户需求所需的类文件。

 

类文件 API 位于java.lang.classfile包及其子包中,包含三个主要的抽象,即元素、构建器和转换。元素是类文件组件的不可变描述。构建器对应于每种复合元素,可以使用特定的构建方法来方便地构造类文件。转换表示在构建过程中修改元素的函数。

该 API 还引入了使用模式解析类文件的新方法,与 ASM 基于访问者(visitor)的方式有所不同。这支持更直接和更简洁的表达式,利用了 Java 的模式匹配功能。例如,开发人员可以遍历 CodeModel 中的指令,并匹配感兴趣的元素,以完成像依赖图构造这样的任务。

 

考虑如下的样例:

CodeModel code = ...;Set<ClassDesc> deps = new HashSet<>();for (CodeElement e : code) {    switch (e) {        case FieldInstruction f  -> deps.add(f.owner());        case InvokeInstruction i -> deps.add(i.owner());        // ... and so on for instanceof, cast, etc ...    }}
复制代码

这个代码片段展示了使用模式匹配来解析 Code 属性以收集类依赖关系图的依赖,迭代指令并匹配特定的类型。

 

使用构建器生成类文件是另一项关键特性。该 API 颠覆了使用构造函数或工厂创建构建器的传统习惯,相反,客户端提供一个接受构建器的 lambda。这种方法提供了更具体和透明的代码生成,并且可以重放操作序列。它还为管理块范围、局部变量索引计算和标签管理提供了更高级的便利性。

 

下面的代码展示了如何使用构建器生成方法,演示了该 API 具体且透明的代码生成方式。

ClassBuilder classBuilder = ...;classBuilder.withMethod("fooBar", MethodTypeDesc.of(CD_void, CD_boolean, CD_int), flags,    methodBuilder -> methodBuilder.withCode(codeBuilder -> {        Label label1 = codeBuilder.newLabel();        Label label2 = codeBuilder.newLabel();        codeBuilder.iload(1)            .ifeq(label1)            .aload(0)            .iload(2)            .invokevirtual(ClassDesc.of("Foo"), "foo", MethodTypeDesc.of(CD_void, CD_int))            .goto_(label2)            .labelBinding(label1)            .aload(0)            .iload(2)            .invokevirtual(ClassDesc.of("Foo"), "bar", MethodTypeDesc.of(CD_void, CD_int))            .labelBinding(label2)            .return_();    });
复制代码

类文件的转换功能同样值得注意。解析和生成方法保持了一致,这样转换可以无缝进行。例如,开发人员可以处理一个类,以便于删除特定的方法,或者通过应用各种转换来改变方法体。

 

下面的代码片段展示了 API 的转换类文件的功能,演示了在转换过程中如何有选择地修改或替换类元素。

ClassFile cf = ClassFile.of();ClassModel classModel = cf.parse(bytes);byte[] newBytes = cf.transform(classModel, (classBuilder, ce) -> {    if (ce instanceof MethodModel mm) {        classBuilder.transformMethod(mm, (methodBuilder, me)-> {            if (me instanceof CodeModel cm) {                methodBuilder.transformCode(cm, (codeBuilder, e) -> {                    switch (e) {                        case InvokeInstruction i                                when i.owner().asInternalName().equals("Foo") ->                            codeBuilder.invokeInstruction(i.opcode(), ClassDesc.of("Bar"),                                                           i.name().stringValue(),                                                          i.typeSymbol(), i.isInterface());                        default -> codeBuilder.with(e);                    }                });            }            else                methodBuilder.with(me);        });    }    else        classBuilder.with(ce);});
复制代码

JEP 457 具有变革性的一个方面是如何解决 Java 生态系统中类文件格式的快速发展所带来的挑战。通过提供与 JDK 一起演进的标准 API,它能够确保使用该 API 的框架和工具会自动支持来自最新 JDK 的类文件。这种能力对于新语言和 VM 特性非常重要,它们在类文件中可能会有相应地表述。

 

总之,JEP 457 的类文件 API 是一种具有前瞻性的解决方案,符合 Java 开发的现代化需求。它的设计原则、抽象和转换功能使其成为 Java 开发人员的强大工具,增强了 Java 生态系统中类文件管理的效率和可靠性。

 

原文链接:

 JEP 457: Streamlining Java Development with the Class-File API

2024-01-07 08:009899

评论

发布
暂无评论

java培训如何防止 jar 被反编译

@零度

JAVA开发 jar被反译

【愚公系列】2022年7月 Go教学课程 010-数据类型之布尔型和字符类型

愚公搬代码

7月月更

数据架构师、数据分析师、数据工程师哪个工资更高?

雨果

数据分析师 数据工程师 数据架构师

JS 逆向 SMZDM 的登录加密,你学过全文扣JS代码解密吗?

梦想橡皮擦

Python 爬虫 7月月更

想低成本保障软件安全?5大安全任务值得考虑

SEAL安全

安全左移

DNS稳定性建设实战-从主机到k8s

boaker

k8s DNS 成本优化 DNS故障 稳定性保障

干货分享 | 数据仓库如何应对资源不足?9招解除故障

雨果

数据仓库

国产EDA验证调试工具实现破局 助力芯片设计效率提升

科技热闻

Python|分析QQ群聊信息,记录词频并制作词云

AXYZdong

Python 7月月更

将 Terraform 生态粘合到 Kubernetes 世界

阿里巴巴云原生

阿里云 容器 云原生 KubeVela terrafrom

离线批处理的咽喉——Flume基础配置简析

怀瑾握瑜的嘉与嘉

flume 7月月更

AOP 注解详解

武师叔

7月月更

一文搞懂│工厂模式、单例模式、策略模式、适配器模式、观察者模式的原理和使用

设计模式 策略模式 观察者模式 适配器模式 7月月更

百问百答第46期:极客有约——可观测四类问题的核心思想解析

博睿数据

APM 智能运维 博睿数据 可观测 性能监测

JAVA编程规范之命名风格

源字节1号

软件开发

『51单片机』十分钟学会定时器

謓泽

7月月更

五个核心能力打造普惠金融商业化发展模式

易观分析

普惠金融

易观分析加入智能投研技术联盟,共促行业数智化发展

易观分析

易观新闻

百家号基于AE的视频渲染技术探索

百度Geek说

视频 视频渲染

阿里云第四届全球数据库大赛火热开赛,40万奖金广纳英才

科技热闻

一文读懂:本地数据湖丨数据仓库丨云数据湖的利与弊

雨果

数据仓库 数据湖

互联网裁员潮来袭,这5类职场人最容易被淘汰

雨果

互联网裁员

ShardingSphere 云上实践:开箱即用的 ShardingSphere-Proxy 集群

SphereEx

数据库 云原生 ShardingSphere

2022年中国互联网医疗年度盘点

易观分析

互联网医疗

得物App数据模拟平台的探索和实践

得物技术

大前端 方案设计 Mooncake 数据模拟平台

6月月更开奖!速来领取你的奖品!

InfoQ写作社区官方

热门活动 6月月更

大数据培训Spark数据倾斜问题的解决方法

@零度

spark 大数据开发

数据治理实施前必须准备的21条锦囊妙计

雨果

数据治理

web前端培训4个常见的算法问题分享

@零度

算法 前端开发

官宣|九章云极DataCanvas核心产品通过 “可信大数据”权威评测

九章云极DataCanvas

人工智能 大数据 数据处理 中国信通院 实时决策

TiFlash 面向编译器的自动向量化加速

PingCAP

TiDB

Java架构师:ASM已经过时,建议使用类文件API简化开发_编程语言_A N M Bazlur Rahman_InfoQ精选文章