如何使用java插桩给方法添加注解

在Java开发中，Annotations（注解）是一种可在Java源码中嵌入信息的元数据，它可以对应用程序进行描述，并且可以被解析器或工具程序使用。注解是Java SE 5.0版本新增的特性，可以在代码中提供额外的信息和元数据，以用来辅助代码的编写和使用。一般情况下，注解都是直接写在代码中的，但是在某些情况下，我们可能需要在编译时对代码进行注解，这时就需要用到插桩技术。

一、什么是Java插桩

Java插桩是一种在Java字节码层面操作class文件的技术，通常用来在目标系统中以编译器无法触及的方式，进行代码的类改造，例如动态地为某个方法添加一些额外的功能。

插桩技术通常需要我们使用一些字节码框架，例如ASM、Javassist等，通过这些框架可以实现对字节码的修改操作。

二、Java插桩添加注解的原理

在Java程序中，我们可以使用类注解、方法注解、变量注解等，这些注解通常用于描述类/方法/变量的用途和特性等信息，以辅助代码的编写和理解。

使用Java插桩技术实现给方法添加注解的原理如下：

通过ASM/Javassist等字节码框架，获取到目标方法对应的Method对象
使用反射获取到Method对象中的$annotations字段，该字段存放了Method中所有的注解信息
将需要添加的注解信息通过反射保存在$annotations字段中

三、Java插桩添加注解的代码示例

下面是一个使用ASM框架给方法添加注解的示例，目标方法是public static void main(String[] args)，我们将添加一个@MyAnnotation注解：

 public class Main { public static void main(String[] args) { System.out.println("Hello, world!"); } } @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) @Target(ElementType.METHOD) @interface MyAnnotation { String value() default "myAnnotation"; } public class MainPatcher { public static void main(String[] args) throws Exception { ClassReader cr = new ClassReader("Main"); ClassWriter cw = new ClassWriter(cr, ClassWriter.COMPUTE_MAXS); ClassVisitor cv = new ClassVisitor(ASM5, cw) { @Override public MethodVisitor visitMethod(int access, String name, String descriptor, String signature, String[] exceptions) { MethodVisitor mv = cv.visitMethod(access, name, descriptor, signature, exceptions); if (name.equals("main") && (access & ACC_PUBLIC) != 0) { Method method = Main.class.getMethod("main", String[].class); Annotation[] oldAnnotations = method.getAnnotations(); Object[] newAnnotations = new Object[oldAnnotations.length + 1]; for (int i = 0; i < oldAnnotations.length; i++) { newAnnotations[i] = oldAnnotations[i]; } newAnnotations[oldAnnotations.length] = MyAnnotation.class.newInstance(); Field annotations = Method.class.getDeclaredField("$annotations"); annotations.setAccessible(true); annotations.set(method, newAnnotations); } return mv; } }; cr.accept(cv, 0); byte[] code = cw.toByteArray(); FileOutputStream fos = new FileOutputStream("Main.class"); fos.write(code); fos.close(); } }

在代码中，我们通过ClassReader读取Main.class文件，并使用ClassWriter进行改写，最终生成的改写后的字节码通过FileOutputStream写出到磁盘上，从而实现了对Main.class文件中main方法注解的添加。