Question

我很难理解Bytecode操纵/增强和Java Instrumentation API之间的依赖关系。

根据我对字节码操作/增强的理解，我们有两种选择

构建时-Java类先编译为*.class，然后再编译为其他一些库/应用程序应执行操作。
加载时间-仅通过使用Java Instrumentation API，这意味着必须提供javaagent。

我不确定的事情：

是否存在诸如构建时字节码操作之类的东西，有哪些框架/库支持（例如Javassist，ASM）它们使用某种通用方法还是只是读取并解析字节码，然后为您提供修改方式？
加载时间操纵是否仅依赖Java Instrumentation API？意味着所有可用的框架/库（例如Javassist，ASM）都使用javaagent进行操作吗？

请注意，我对这个主题的经验非常少，所以我有可能会误解或错过一些概念。我试图将这个复杂的主题归纳为一些简单的解释，即使它是非常笼统的或使用类推论证的。

Answer 1

将已编译的Java类文件视为byte[]数组，其中包含特定Java类的任何信息。在本文中，检测是指将字节数组后处理为不同形状的过程，而与该过程何时发生或如何发生无关。可以在编译和类加载之间的任何时间应用检测。在Java中，类甚至可以be instrumented after it has been loaded，但不改变其形状，即添加/删除字段或方法。但是无论何时应用工具，概念都保持不变，即重新排列代表已编译Java类的字节数组。

我知道的任何字节码操作库都可以处理来自任何来源的类文件。通常，这些库中最通用的输入是一个简单的字节数组，为方便起见，可以从类加载器中加载该字节数组。可以通过ClassLoader.getResourceAsStream方法从类加载器中查找类文件，并将类文件的名称作为参数。例如：

classLoader.getResourceAsStream("some/Sample.class")

应为虚构的some.Sample类解析类文件。通常，这是因为类加载器需要定位类文件（字节数组）以便在首次请求类时加载该类。

在构建期间，类文件通常位于特定的文件夹中，例如在Maven版本的 target / classes 文件夹中。要检测这些类，只需要找到那些文件，将它们读入字节数组，然后写回更改的结果。例如，您可以通过编写自己的Maven插件来执行此操作，例如，在其中可以使用ASM调整文件。为了方便起见，您还可以使用更高级的库，例如Byte Buddy's Maven plugin into which you can load your own plugin，并完全避免使用Maven插件API甚至字节码API。（有关信息，我是Byte Buddy的作者。）

在运行时，您可以做类似的事情，即找到位于某个文件夹或 jar 文件中的类文件，找到这些类并对其进行调整，然后再由应用程序加载它们。但是，由于jar文件也可能会被也会受到影响的其他应用程序使用，因此这并不总是可以正常工作。另外，这将要求您的用户从其应用程序中显式激活此工具。因此，通常使用Java代理来应用类文件检测，该Java代理可以访问Instrumentation API，从而使此操作更加方便。该API允许在Java的内部类加载机制中安装钩子，从而可以在加载类之前立即调整类的字节数组：

instrumentation.addClassFileTransformer(
  (Module module, ClassLoader loader, String name, 
   Class<?> classIfLoaded, ProtectionDomain pd, byte[] classFile) -> {
     byte[] transformed = doSomethingWith(classFile);
     return transformed;
});

此更改随后隔离到应用程序，并且不会更改原始的类文件。工具API并不意味着使用任何库来修改类文件，这完全取决于您，每个人都在使用某种类型的库，甚至直接使用字节数组。诸如Byte Buddy之类的高级库甚至不需要您实现自己的类文件转换器，而是通过AgentBuilder API拥有自己的抽象，但是该API确实在幕后创建了一个类文件转换器以利用工具API的独特功能。但是，其他库（例如ASM或Javassist）与Instrumentation API没有关系，因此需要您实现自己的类文件转换器，在其中使用这些库的API来处理呈现的类文件。

字节码操作/增强和Java Instrumentation API

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