你能在运行时检查Java 8 lambda的字节码吗?

时间:2014-07-04 18:21:26

标签: java lambda java-8 bytecode

如果您有像

这样的匿名类
Predicate<String> isEmpty = new Predicate<String>() {
    public boolean test(String t) {
        return t.isEmpty();
    }
};

传递给isEmpty的引用的库可以检查字节代码以查看它的作用并可能对其进行操作。有没有办法可以为lambdas做这个?

Predicate<String> isEmpty = String::isEmpty;

例如,假设有这段代码和字节码

public class Main {
    public static void test(Predicate<String> tester) {
        System.out.println("tester.getClass()= " + tester.getClass());
        System.out.println("tester.getClass().getClassLoader()="+ tester.getClass().getClassLoader());
    }
    public static void main(String... args) {
        Predicate<String> isEmpty = String::isEmpty;
        test(isEmpty);
    }
}

$ javap -cp . -c -private Main.class
Compiled from "Main.java"
public class Main {
  public Main();
    Code:
       0: aload_0       
       1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
       4: return        

  public static void test(java.util.function.Predicate<java.lang.String>);
    Code:
       0: getstatic     #2                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
       3: new           #3                  // class java/lang/StringBuilder
       6: dup           
       7: invokespecial #4                  // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
      10: ldc           #5                  // String tester.getClass()= 
      12: invokevirtual #6                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
      15: aload_0       
      16: invokevirtual #7                  // Method java/lang/Object.getClass:()Ljava/lang/Class;
      19: invokevirtual #8                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/StringBuilder;
      22: invokevirtual #9                  // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
      25: invokevirtual #10                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
      28: getstatic     #2                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
      31: new           #3                  // class java/lang/StringBuilder
      34: dup           
      35: invokespecial #4                  // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
      38: ldc           #11                 // String tester.getClass().getClassLoader()=
      40: invokevirtual #6                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
      43: aload_0       
      44: invokevirtual #7                  // Method java/lang/Object.getClass:()Ljava/lang/Class;
      47: invokevirtual #12                 // Method java/lang/Class.getClassLoader:()Ljava/lang/ClassLoader;
      50: invokevirtual #8                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/StringBuilder;
      53: invokevirtual #9                  // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
      56: invokevirtual #10                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
      59: return        

  public static void main(java.lang.String...);
    Code:
       0: invokedynamic #13,  0             // InvokeDynamic #0:test:()Ljava/util/function/Predicate;
       5: astore_1      
       6: aload_1       
       7: invokestatic  #14                 // Method test:(Ljava/util/function/Predicate;)V
      10: return        
}

tester中引用test如何找到调用哪种方法?

4 个答案:

答案 0 :(得分:11)

如果您只想查看字节码:

javap -c -p -v classfile
      ^disassemble
         ^private methods
            ^verbose, including constant pool and bootstrap methods attribute

但是,如果你想在运行时尝试这样做,那么你很幸运(设计上,我们没有像Expression Trees这样的东西),正如另一个答案所暗示的那样。

答案 1 :(得分:7)

简单的答案是:你做不到。这个问题有一个related answer of Brian Goetz。为了实现lambda表达式, javac 创建了一个INVOKEDYNAMIC指令,该指令将调用委托给LambdaMetafactory的bootstrap方法。对于OpenJDK,此引导方法然后使用ASM在运行时创建所需接口的实现。

test方法中,检索到的实例tester属于此ASM生成的类,因此您无法读取类文件以查找Predicate表示的方法。在一般情况下,如何将lambda表达式映射到接口实现的确切决定留给了运行时环境,这使得您的问题变得更加困难。找出lambda表达式所代表的方法的唯一方法是读取其创建的字节代码,即解释main方法,为您的示例。

答案 2 :(得分:3)

毕竟,我找到了一种方法来获取一个相当可靠的lambda表达式的类文件(但当然仍然依赖于实现细节。)对于实验性实现,我现在使用的是Java agent允许类的重新转换,但它本身实现为无操作,我只对作为参数传递的二进制数组感兴趣。

通过已注册的Java代理获取Instrumentation实例后,会注册一个ClassFileTransformer,然后一旦重新传输 {{1},就会通过二进制表示通知}。这当然是一个相当hacky的解决方案,并且一旦lambdas的内部实现在未来发生变化,可能会破坏。

不幸的是,我没有找到任何关于代理如何在兼容标准的JVM上使用lambda表达式的合成类进行类重新转换的文档。

答案 3 :(得分:0)

我找到了另一种方法:通过修补InnerClassLambdaMetafactory,可以在lambda类中添加注释,指向实现方法。这可以在运行时通过加载代理并重新转换元数据来实现。有关详细信息,请参阅my Blog