使用ASM重写Java本机方法

时间:2012-11-07 17:16:18

标签: java java-native-interface metaprogramming sandbox bytecode

我正在尝试通过使用ASM 4.0重写类的字节码来替换所有native方法和非native存根。

到目前为止,我有这个:

class ClassAdapter extends ClassVisitor {

    public ClassAdapter(ClassVisitor cv) {
        super(Opcodes.ASM4, cv);
    }

    @Override
    public MethodVisitor visitMethod(int access, String base, String desc, String signature, String[] exceptions) {
        return cv.visitMethod(access & ~Opcodes.ACC_NATIVE, base, desc, signature, exceptions);
    }

}

执行
private static byte[] instrument(byte[] originalBytes, ClassLoader loader) {
    ClassWriter cw = new ClassWriter(ClassWriter.COMPUTE_FRAMES);
    ClassAdapter adapter = new ClassAdapter(cw);

    ClassReader cr = new ClassReader(originalBytes);
    cr.accept(adapter, ClassReader.SKIP_FRAMES);

    return cw.toByteArray();
}

这看起来很简单:我在ACC_NATIVE中删除visitMethod()方法并保留其他所有内容。但是,当我对java.lang.Object执行此操作时,它会以

结束
Exception in thread "main" 
Exception: java.lang.StackOverflowError thrown from the UncaughtExceptionHandler in thread "main"

StackOverflow发生在 instrumentation 时间,而不是运行时,我觉得这很不寻常。但是,如果我删除了& ~Opcodes.ACC_NATIVE修饰符,java.lang.Object会被重写(在这种情况下保持不变)并完美执行。

显然我没有做正确的事情,用非native方法替换native方法并不像在方法上剥离native修饰符那么简单,但我不知道从哪里开始。 ASM Docs根本没有谈到使用native方法。有没有使用ASM经验的人知道我需要做些什么来重新编写native方法吗?

修改

很抱歉,这条简短无用的消息是e.printStackTrace()给我的信息,但使用e.getStackTrace()我设法获得了一些有用的信息:

java.util.concurrent.ConcurrentHashMap.hash(ConcurrentHashMap.java:332)
java.util.concurrent.ConcurrentHashMap.put(ConcurrentHashMap.java:1124)
java.util.Collections$SetFromMap.add(Collections.java:3903)
sandbox.classloader.MyClassLoader.instrument(Unknown Source)
sandbox.classloader.MyClassLoader.loadClass(Unknown Source)
java.lang.ClassLoader.defineClass1(Native Method)
java.lang.ClassLoader.defineClass(ClassLoader.java:791)
java.lang.ClassLoader.defineClass(ClassLoader.java:634)
sandbox.classloader.MyClassLoader.findClass(Unknown Source)
sandbox.classloader.MyClassLoader.loadClass(Unknown Source)
sandbox.Tester.main(Unknown Source)
sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)
sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:57)
sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43)
java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:601)
com.intellij.rt.execution.application.AppMain.main(AppMain.java:120)

所以在我看来,错误实际上是在执行时发生的(例如,我认为它是在检测时错误)并且是调用hashCode()的结果。正如它所发生的那样,hashCode()我(可能错误地)剥离了它的native修饰符的本地方法之一。很明显,它是调用 native - 剥离的方法导致问题。

似乎真正奇怪的是,堆栈跟踪只有16帧深;考虑到它是StackOverflowError,我会更加期待。

2 个答案:

答案 0 :(得分:2)

答案 1 :(得分:1)

这里详细说明接受的答案是一个完整工作的示例,它使用ASM将本机方法java.net.NetworkInterface#getHardwareAddress()替换为返回固定值的存根。

public class MacModifyAgent {

    private static final String TARGET = "java/net/NetworkInterface";

    public static void premain(String agentArgs, Instrumentation inst) {
        inst.addTransformer(new ClassFileTransformer() {
            @Override
            public byte[] transform(ClassLoader l, String name, Class<?> c, ProtectionDomain d, byte[] b)
                    throws IllegalClassFormatException {
                if (TARGET.equals(name)) {
                    return instrument(b);
                }
                return b;
            }
        });
    }

    private static byte[] instrument(byte[] originalBytes) {
        ClassWriter cw = new ClassWriter(ClassWriter.COMPUTE_FRAMES);
        ClassAdapter adapter = new ClassAdapter(cw);

        ClassReader cr = new ClassReader(originalBytes);
        cr.accept(adapter, ClassReader.SKIP_FRAMES);

        return cw.toByteArray();
    }

    public static class ClassAdapter extends ClassVisitor implements Opcodes {
        public ClassAdapter(ClassVisitor cv) {
            super(ASM4, cv);
        }

        @Override
        public MethodVisitor visitMethod(int access, String name, String descriptor, String signature,
                String[] exceptions) {

            if ("getHardwareAddress".equals(name)) {
                MethodVisitor mv = super.visitMethod(access & ~ACC_NATIVE, name, descriptor, signature, exceptions);

                MethodVisitor special = new StubReturnValue(mv, new byte[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6 });
                return special;
            } else {
                return super.visitMethod(access, name, descriptor, signature, exceptions);
            }
        }
    }

    public static class StubReturnValue extends MethodVisitor implements Opcodes {
        private final MethodVisitor target;
        private byte[] mac;

        public StubReturnValue(MethodVisitor target, byte [] mac) {
            super(ASM4, null);
            this.target = target;
        }

        @Override
        public void visitCode() {
            target.visitCode();
            target.visitVarInsn(BIPUSH, 6);
            target.visitIntInsn(NEWARRAY, T_BYTE);

            for (int i = 0; i < 6; i++) {
                target.visitInsn(DUP);
                target.visitIntInsn(BIPUSH, i);
                target.visitIntInsn(BIPUSH, mac[i]);
                target.visitInsn(BASTORE);
            }

            target.visitInsn(ARETURN);
            target.visitEnd();
        }
    }
}