使用javassist动态生成类并加载

2016-05-17

在完成javassist迁移（适配）到android后，就可以考虑使用javassist在运行时生成类并使用android中的动态加载机制将其加载运行，以下简述demo的做法。

整体的思路是这样子的，首先我考虑动态生成一个Activity，将其生成为.class，然后再转换为dex再使用DexClassLoader将其加载进内存。

Activity的全路径默认为cn.demonk.dynamic.TestActivity，首先使用javassist4android获取到一个pool及生成一个CtClass，以后我们的操作都可以针对CtClass对象来操作，就像操作一个真实的class类一样。

public static final String PACKAGE_NAME = "cn.demonk.dynamic";
public static final String CLASS_NAME = "TestActivity"

private ClassPool mPool;
private CtClass mClass;

public CreateClass(Application application) {
    mPool = ClassPool.getDefault(application.getApplicationContext());
    mClass = mPool.makeClass(PACKAGE_NAME + "." + CLASS_NAME);
}

activity需要有一个Activity的父类,由于mPool是适用android的pool，其可以从android的运行时环境中获取到android的类，获取到类对象后，就可以将其作为父类设置到另一个类中。

1 2	CtClass activityClass = mPool.get("android.app.Activity"); mClass.setSuperclass(activityClass);

虽然Activity一般无构造方法，为了验证功能还是简单写了一个构造方法,方法比较简单，生成后里面是没内容，像修饰符什么的也好理解。

private CtConstructor createConstructor() throws CannotCompileException {
    CtConstructor cons = new CtConstructor(null, mClass);
    cons.setModifiers(Modifier.PUBLIC);
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    sb.append("{\n");
    sb.append("}");

    cons.setBody(sb.toString());
    return cons;
}

接着构建一个onCreate方法，以下代码我使用了直接使用字符来构建一个方法的方法，在编辑好需要生成的方法声明及方法体后，使用CtMethod的make方法就可以针对CtClass生成一个方法。

需要注意的是，为了类查找时可以正确查找类，引用其他类时建议使用全路径。

private CtConstructor createConstructor() throws CannotCompileException {
    CtConstructor cons = new CtConstructor(null, mClass);
    cons.setModifiers(Modifier.PUBLIC);
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    sb.append("{\n");
    sb.append("android.util.Log log;\n");
    sb.append("log.d(\"demonk\",\"aaaaa\");\n");
    sb.append("android.util.Log.d(\"demonk\",\"aaaaa\");\n");
    sb.append("}");

    cons.setBody(sb.toString());
    return cons;
}

如此，就可以生成一个有父类，有一个构造方法一个成员方法的类，接着，使用CtClass提供的writeFile即可以将生成的类写出到文件中。

1	mClass.writeFile(path);

生成后的类是.class的正常java字节码文件，使用jd-gui打开可以看到结构。

生成到class后，就可以使用dx.jar将class转换成dex格式，首先需要引用dx的源码，源码在系统的dalvik/dx中。直接引用源码比较麻烦，需要修改些东西适配，所以我直接使用了android sdk中的dx.jar引入。

首先需要生成一个javassist.android.DexFile的文件描述，用于描述我们将要生成的dex文件，其内主要是使用dx.jar中的com.android.dx.dex.file.DexFile。

private final com.android.dx.dex.file.DexFile file;
private final DexOptions dex_options = new DexOptions();

public DexFile() {
    this.file = new com.android.dx.dex.file.DexFile(dex_options);
}

然后添加一个方法，为了将上面生成的class添加到dexFile对象中。

public void addClass(String path, String pkgName, String className) {
    String pkg = pkgName.replaceAll("\\.", "/");
    File dfclass = new File(path, pkg + File.separator + className + ".class");

    final CfOptions cf_options = new CfOptions();
    byte[] bytecode = FileUtils.readFile(dfclass);

    DirectClassFile classfile = new DirectClassFile(bytecode, pkg + File.separator + className + ".class", cf_options.strictNameCheck);
    classfile.setAttributeFactory(StdAttributeFactory.THE_ONE);
    final ClassDefItem cdi = CfTranslator.translate(classfile, bytecode, cf_options, dex_options, file);
    file.add(cdi);
}

方法很简单，主要是读取刚生成的class文件的二进制，然后使用bytecode与class的路径来生成一个DirectClassFile对象（这个视dx.jar的版本而家，在旧版本中是不存在这个类的）。需要注意的是，在生成DirectClassFile时，dx会从bytecode中解析出类的全路径名（包+类名），并判断全路径名是否与传入的filePath前缀匹配（即DirectClassFile的第二个参数），且第二个参数必须以.class结尾，否则会校验失败。

使用方法按参数传入就可以了，class文件的所在目录，包名，类名。

最后写出DexFile对象就可以了。

public void writeFile(String filePath) throws IOException {
    final FileOutputStream fos = new FileOutputStream(filePath);
    Throwable error = null;
    try {
        file.writeTo(fos, null, false);
    } catch (IOException e) {
        error = e;
    } finally {
        fos.close();
    }
    if (null != error) {
        new File(filePath).delete();
    }
}

如此就生成了一个包含自定义动态生成class的dex。最后使用DexClassLoader加载dex即可。不写。

demo地址：demo for javassist

另外，android上还有更方便的dexmaker可以使用，后续学习。