ASM指南翻译-2

第一部分 核心API

2类

这一章解释了如何使用ASM核心API来生成和转换编译后的java类。首先，结合一些说明性的例子，解释编译后的java类的相关结构，以及与之对应的ASM接口、组件和其他用于生成和转换的工具。关于方法，注解和泛型等内容，将在下一章节介绍。

2.1结构

2.1.1概述

一个编译后的java类的结构还是比较简单的。与被编译为本地代码的应用程序不同的是，编译后的java类保留了结构信息以及几乎所有的在源代码中定义的符号名称。事实上，编译后的java类包含以下几部分：

• 一个用于描述修饰符（public或者private），类名，父类名称，所实现的接口名称以及类注解的段。
• 一个用于描述类中字段信息的段。每个这样的段中都描述了字段的修饰符，名称，类型以及与该字段相关的注解。
• 一个用于描述方法和构造方法的段。每个段描述了方法的名称，返回值，参数类型以及方法的注解。同时也包含了方法编译后的字节码序列。

然而，在源代码和编译后的代码之间，还是存在一些不同：

• 一个编译后的java类仅仅只描述一个类信息，但是一个java源文件可以包含几个java类。例如，一个源文件可以定义一个包含内部类的java类，而编译后将会成为两个类文件，其中一个是主要的java类，另外一个是内部类。在主要的类中包含了指向内部类的引用，同时在主要的java类的方法中定义的内部类也会包含一个指向该java方法的引用。
• 一个编译后的java类不包含注释，当然，可以包含与类、字段、方法或者代码相关的属性，而这些属性可以用来关联一些额外的信息。在java 5中引入了注解以后，这些注解也可以实现同样的目的，因此，这些属性就变得不那么重要了。
• 一个编译后的java类不包含package和import段，因此，在编译后的类中，所有的类型名称都必须使用全路径。

另外在结构上，两者还有一个非常重要的不同，那就是一个编译后的java类包含一个常量池段。这个常量池是一个数组，它包含了在类中定义的所有数字，字符串以及类型常量。这些常量只在常量池中定义一次，在类的其它地方都是通过它们的索引来引用。让人高兴的是，ASM隐藏了与常量池相关的细节，你就不必为此而烦恼了。图2.1总结了一个编译后的java类的整体结构。类的具体结构请参看java虚拟机规范第四段。

图表 2.编译后的java类整体结构（*表示0或者更多）

 

另外一个不同，就是java的类型在源代码和编译后的类中是不同的，下一部分将介绍它们的表现方式。

2.1.2内部名称

在很多情况下，一个类型限于一个java类或者结构表示的类型，例如，一个类的父类，一个类所实现的接口，一个方法所抛出的异常（不可能是基本类型）或者数组，这些都是类或者接口类型。这些类型在编译后的类中以内部名称表示。一个类的内部名称就是这个类的全路径名称，将包名中的点号替换为/。例如，String的内部名称为java/lang/String。

2.1.3类型描述符

内部名称仅用作一个类或者接口的类型，所有其他的，如字段类型，java基本类型都是以类型描述符来表示的，见图2.2

图2.2 类型描述符

 

基本类型的描述符：Z表示boolean，C表示char，B表示byte，I表示int，F表示float，J表示long，D表示double。一个类的描述符就是这个类的内部名称，在前面加上一个L，在后面加上一个分号即可。例如，String的类型描述符就是Ljava/lang/String.最后，一个数组的类型描述符就是一个中括号[后面跟上数组元素的类型描述符。

2.1.4方法描述符

一个方法描述符就是一个包含参数类型的描述符，以及方法返回类型描述符的字符串。一个方法描述符以一个左括号开始，然后跟上每个参数的描述符，然后是一个右括号，最后就是返回值的类型描述符，如果一个方法的返回值是void，那么返回值的类型描述符就是V（一个方法描述符不包含这个方法的名称以及参数的名称）。

图2.3方法描述符示例

一旦你知道了类型描述符如何工作，那么理解方法描述符很容易。例如，(I)I描述了这样一个方法，它有一个int类型的参数，以及一个int返回值。图2.3给出了几个方法描述符的例子。