Question

我有一个包含几个内部类的类。我想生成额外的内部类，使用ASM库与编译时私有内部类进行交互。我的代码如下：

public class Parent {

  public void generateClass() {
    ClassWriter cw = new ClassWriter(ClassWriter.COMPUTE_MAXS);
    cw.visit(49, Opcodes.ACC_PUBLIC, "Parent$OtherChild", null,
             Type.getInternalName(Child.class), new String[]{});
    // .. generate the class
    byte[] bytes = cw.toByteArray();
    Class<?> genClass = myClassLoader.defineClass("Parent$OtherChild", bytes);
  }

  private static class Child {
  }

}

如图所示，一个简单的交互示例是继承 - 我正在尝试使用扩展私有内部类 Child 的类 OtherChild 。当类加载器验证类定义时，我收到此错误消息：

IllegalAccessError: class Parent$OtherChild cannot access its superclass Parent$Child

有没有办法生成可以与其他私有内部类交互的内部类？您可以假设这是从＆＃34;安全区域＆＃34;私人内部类可以访问的地方。

谢谢

Answer 1

内部和外部类可以访问其private成员的规则是纯Java编程语言结构，JVM的访问检查不反映这种结构。在Java 1.1中引入内部类时，它们的引入方式不需要更改JVM。从JVM的角度来看，嵌套类是普通（顶级）类，带有一些额外的，可忽略的元信息。

当内部类声明为private时，它的普通类访问级别为“默认”，即 package-private 。当它声明为protected时，它将是JVM级别的public。

当嵌套类访问彼此的private字段或方法时，编译器将在目标类中生成具有 package-private 访问权限的合成辅助方法，从而提供所需的访问权限。

因此，从JVM的角度来看，您正在尝试子类化 package-private 类，并且名称中的美元只是一个普通的名称字符。生成的类具有匹配的限定名称，但您尝试在不同的类加载器中定义它，因此JVM认为这些包在运行时不相同，尽管名称相同。

如果在同一个类加载器中定义类，则可以验证包级别访问是否有效。改变行

Class<?> genClass = myClassLoader.defineClass("Parent$OtherChild", bytes);

到

Method m=ClassLoader.class.getDeclaredMethod(
    "defineClass", String.class, byte[].class, int.class, int.class);
m.setAccessible(true);
Class<?> genClass=(Class<?>)m.invoke(
    Child.class.getClassLoader(), "Parent$OtherChild", bytes, 0, bytes.length);

或者，您可以将Child声明为protected。由于它是低级别的public类，因此其他类加载器可以访问它。

请注意，在这两种情况下，您都没有创建新的内部类，而只是一个名为Parent$OtherChild的类，它扩展了内部类。唯一的区别是关于外部 - 内部类关系的元信息，但如果将该属性添加到生成的类中，声称它是Parent的内部类，则可能会发生它被验证者拒绝，因为Parent的元信息未提及内部类OtherChild的存在。这是JVM唯一可以查看此属性的地方。

但除了Reflection报告内部类关系外，顶层类和嵌套类之间无任何功能差异。如上所述，类实际上没有访问级别protected和private，并且对于所有其他成员访问，您必须自己生成必要的代码。如果您无法修改现有类Parent或Parent$Child的代码，则无法访问那些尚未存在这些合成访问器方法的private成员的代码...

从Java 9开始，有一种在可访问的上下文中定义新类的标准方法，这使得上面显示的“使用访问覆盖的反射”方法对于这个用例是过时的，例如，以下作品：

public class Parent {
    public void generateClass() {
        ClassWriter cw = new ClassWriter(ClassWriter.COMPUTE_MAXS);
        String superType = Type.getInternalName(Child.class);
        cw.visit(49, Opcodes.ACC_PUBLIC, "Parent$OtherChild", null, superType, null);
        MethodVisitor mv = cw.visitMethod(0, "<init>", "()V", null, null);
        mv.visitVarInsn(Opcodes.ALOAD, 0);
        mv.visitMethodInsn(Opcodes.INVOKESPECIAL, superType, "<init>", "()V", false);
        mv.visitInsn(Opcodes.RETURN);
        mv.visitMaxs(-1, -1);
        mv.visitEnd();
        // etc
        byte[] bytes = cw.toByteArray();
        MethodHandles.Lookup lookup = MethodHandles.lookup();
        try {
            Class<?> genClass = lookup.defineClass(bytes);
            Child ch = (Child)
                lookup.findConstructor(genClass, MethodType.methodType(void.class))
                      .invoke();
            System.out.println(ch);
        } catch(Throwable ex) {
            Logger.getLogger(Parent.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);
        }
    }
    private static class Child {
        Child() {}
    }
}

Answer 2

我将私有内部类更改为公共内部类，并且运行代码没有问题。

@Test
    public void changeToPublic() throws Exception {
        String className = "com.github.asm.Parent$Child";
        ClassReader classReader = new ClassReader(className);
        ClassWriter classWriter = new ClassWriter(classReader, ClassWriter.COMPUTE_FRAMES);
        ClassVisitor classVisitor = new ClassVisitor(Opcodes.ASM6, classWriter) {

            @Override
            public void visitInnerClass(String name, String outerName, String innerName, int access) {
                super.visitInnerClass(name, outerName, innerName, Modifier.PUBLIC);
            }

            @Override
            public void visit(int version, int access, String name, String signature, String superName, String[] interfaces) {
                super.visit(version, Modifier.PUBLIC, name, signature, superName, interfaces);
            }

            @Override
            public MethodVisitor visitMethod(int access, String name, String descriptor, String signature, String[] exceptions) {
                return super.visitMethod(Modifier.PUBLIC, name, descriptor, signature, exceptions);
            }
        };
        classReader.accept(classVisitor, ClassReader.EXPAND_FRAMES);
        byte[] bytes = classWriter.toByteArray();
        ClassLoaderUtils.defineClass(getClass().getClassLoader(), className, bytes);
        new Parent().generateClass();
    }

访问java ASM中的私有内部类

2 个答案: