将代理类序列化为文件答案

【问题标题】：Serializing a proxy class to file将代理类序列化为文件
【发布时间】：2022-02-21 12:04:15
【问题描述】：

我有一个在运行时在 JVM 中生成的代理（生成为 JDKProxy 或 CGLIB）。我想知道是否有办法将这个类的内容（看起来像 com.sun.proxy$Proxy123.class）写入文件，以便我可以使用 jd-eclipse 之类的反编译器来查看代码的种类生成。由于该类存在于 JVM 中，我想知道是否有一种方法可以让 ClassLoader 为实际类提供 InputStream/URL，然后可以使用该类将内容写入磁盘 - 以及磁盘上的这个文件可以使用 jd-eclipse 或 javap 读取。我知道这不是一个生产用例，但我很想看看这个动态生成的类的内容。

谢谢！

【问题讨论】：

标签： java proxy-classes cglib

【解决方案1】：

您可以使用Instrumentation 到register 一个可重新转换的ClassFileTransformer 并请求Proxy 类的re-transformation。然后，在转换器的transform method 中，您可以使用构成类的字节数组。将数组保存到类文件后，您可以简单地返回未修改的数组，让 JVM 不受影响地继续。

但我不确定您对这些课程有何期望。它们被直接实施并且没有提供任何惊喜。以下是在 Oracle 的 jdk1.7.0_40 生成的 java.lang.Runnable Proxy 上执行上述步骤后 javap 的输出示例：

public final class com.sun.proxy.$Proxy0 extends java.lang.reflect.Proxy implements java.lang.Runnable {
  private static java.lang.reflect.Method m1;

  private static java.lang.reflect.Method m3;

  private static java.lang.reflect.Method m0;

  private static java.lang.reflect.Method m2;

  public com.sun.proxy.$Proxy0(java.lang.reflect.InvocationHandler);
    Code:
       0: aload_0       
       1: aload_1       
       2: invokespecial #8                  // Method java/lang/reflect/Proxy."<init>":(Ljava/lang/reflect/InvocationHandler;)V
       5: return        

  public final int hashCode();
    Code:
       0: aload_0       
       1: getfield      #16                 // Field java/lang/reflect/Proxy.h:Ljava/lang/reflect/InvocationHandler;
       4: aload_0       
       5: getstatic     #55                 // Field m0:Ljava/lang/reflect/Method;
       8: aconst_null   
       9: invokeinterface #28,  4           // InterfaceMethod java/lang/reflect/InvocationHandler.invoke:(Ljava/lang/Object;Ljava/lang/reflect/Method;[Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/Object;
      14: checkcast     #57                 // class java/lang/Integer
      17: invokevirtual #60                 // Method java/lang/Integer.intValue:()I
      20: ireturn       
      21: athrow        
      22: astore_1      
      23: new           #42                 // class java/lang/reflect/UndeclaredThrowableException
      26: dup           
      27: aload_1       
      28: invokespecial #45                 // Method java/lang/reflect/UndeclaredThrowableException."<init>":(Ljava/lang/Throwable;)V
      31: athrow        
    Exception table:
       from    to  target type
           0    21    21   Class java/lang/Error
           0    21    21   Class java/lang/RuntimeException
           0    21    22   Class java/lang/Throwable

  public final boolean equals(java.lang.Object);
    Code:
       0: aload_0       
       1: getfield      #16                 // Field java/lang/reflect/Proxy.h:Ljava/lang/reflect/InvocationHandler;
       4: aload_0       
       5: getstatic     #20                 // Field m1:Ljava/lang/reflect/Method;
       8: iconst_1      
       9: anewarray     #22                 // class java/lang/Object
      12: dup           
      13: iconst_0      
      14: aload_1       
      15: aastore       
      16: invokeinterface #28,  4           // InterfaceMethod java/lang/reflect/InvocationHandler.invoke:(Ljava/lang/Object;Ljava/lang/reflect/Method;[Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/Object;
      21: checkcast     #30                 // class java/lang/Boolean
      24: invokevirtual #34                 // Method java/lang/Boolean.booleanValue:()Z
      27: ireturn       
      28: athrow        
      29: astore_2      
      30: new           #42                 // class java/lang/reflect/UndeclaredThrowableException
      33: dup           
      34: aload_2       
      35: invokespecial #45                 // Method java/lang/reflect/UndeclaredThrowableException."<init>":(Ljava/lang/Throwable;)V
      38: athrow        
    Exception table:
       from    to  target type
           0    28    28   Class java/lang/Error
           0    28    28   Class java/lang/RuntimeException
           0    28    29   Class java/lang/Throwable

  public final java.lang.String toString();
    Code:
       0: aload_0       
       1: getfield      #16                 // Field java/lang/reflect/Proxy.h:Ljava/lang/reflect/InvocationHandler;
       4: aload_0       
       5: getstatic     #65                 // Field m2:Ljava/lang/reflect/Method;
       8: aconst_null   
       9: invokeinterface #28,  4           // InterfaceMethod java/lang/reflect/InvocationHandler.invoke:(Ljava/lang/Object;Ljava/lang/reflect/Method;[Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/Object;
      14: checkcast     #67                 // class java/lang/String
      17: areturn       
      18: athrow        
      19: astore_1      
      20: new           #42                 // class java/lang/reflect/UndeclaredThrowableException
      23: dup           
      24: aload_1       
      25: invokespecial #45                 // Method java/lang/reflect/UndeclaredThrowableException."<init>":(Ljava/lang/Throwable;)V
      28: athrow        
    Exception table:
       from    to  target type
           0    18    18   Class java/lang/Error
           0    18    18   Class java/lang/RuntimeException
           0    18    19   Class java/lang/Throwable

  static {};
    Code:
       0: ldc           #70                 // String java.lang.Object
       2: invokestatic  #76                 // Method java/lang/Class.forName:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/Class;
       5: ldc           #77                 // String equals
       7: iconst_1      
       8: anewarray     #72                 // class java/lang/Class
      11: dup           
      12: iconst_0      
      13: ldc           #70                 // String java.lang.Object
      15: invokestatic  #76                 // Method java/lang/Class.forName:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/Class;
      18: aastore       
      19: invokevirtual #81                 // Method java/lang/Class.getMethod:(Ljava/lang/String;[Ljava/lang/Class;)Ljava/lang/reflect/Method;
      22: putstatic     #20                 // Field m1:Ljava/lang/reflect/Method;
      25: ldc           #83                 // String java.lang.Runnable
      27: invokestatic  #76                 // Method java/lang/Class.forName:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/Class;
      30: ldc           #84                 // String run
      32: iconst_0      
      33: anewarray     #72                 // class java/lang/Class
      36: invokevirtual #81                 // Method java/lang/Class.getMethod:(Ljava/lang/String;[Ljava/lang/Class;)Ljava/lang/reflect/Method;
      39: putstatic     #50                 // Field m3:Ljava/lang/reflect/Method;
      42: ldc           #70                 // String java.lang.Object
      44: invokestatic  #76                 // Method java/lang/Class.forName:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/Class;
      47: ldc           #85                 // String hashCode
      49: iconst_0      
      50: anewarray     #72                 // class java/lang/Class
      53: invokevirtual #81                 // Method java/lang/Class.getMethod:(Ljava/lang/String;[Ljava/lang/Class;)Ljava/lang/reflect/Method;
      56: putstatic     #55                 // Field m0:Ljava/lang/reflect/Method;
      59: ldc           #70                 // String java.lang.Object
      61: invokestatic  #76                 // Method java/lang/Class.forName:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/Class;
      64: ldc           #86                 // String toString
      66: iconst_0      
      67: anewarray     #72                 // class java/lang/Class
      70: invokevirtual #81                 // Method java/lang/Class.getMethod:(Ljava/lang/String;[Ljava/lang/Class;)Ljava/lang/reflect/Method;
      73: putstatic     #65                 // Field m2:Ljava/lang/reflect/Method;
      76: return        
      77: astore_1      
      78: new           #90                 // class java/lang/NoSuchMethodError
      81: dup           
      82: aload_1       
      83: invokevirtual #93                 // Method java/lang/Throwable.getMessage:()Ljava/lang/String;
      86: invokespecial #96                 // Method java/lang/NoSuchMethodError."<init>":(Ljava/lang/String;)V
      89: athrow        
      90: astore_1      
      91: new           #100                // class java/lang/NoClassDefFoundError
      94: dup           
      95: aload_1       
      96: invokevirtual #93                 // Method java/lang/Throwable.getMessage:()Ljava/lang/String;
      99: invokespecial #101                // Method java/lang/NoClassDefFoundError."<init>":(Ljava/lang/String;)V
     102: athrow        
    Exception table:
       from    to  target type
           0    77    77   Class java/lang/NoSuchMethodException
           0    77    90   Class java/lang/ClassNotFoundException

  public final void run();
    Code:
       0: aload_0       
       1: getfield      #16                 // Field java/lang/reflect/Proxy.h:Ljava/lang/reflect/InvocationHandler;
       4: aload_0       
       5: getstatic     #50                 // Field m3:Ljava/lang/reflect/Method;
       8: aconst_null   
       9: invokeinterface #28,  4           // InterfaceMethod java/lang/reflect/InvocationHandler.invoke:(Ljava/lang/Object;Ljava/lang/reflect/Method;[Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/Object;
      14: pop           
      15: return        
      16: athrow        
      17: astore_1      
      18: new           #42                 // class java/lang/reflect/UndeclaredThrowableException
      21: dup           
      22: aload_1       
      23: invokespecial #45                 // Method java/lang/reflect/UndeclaredThrowableException."<init>":(Ljava/lang/Throwable;)V
      26: athrow        
    Exception table:
       from    to  target type
           0    16    16   Class java/lang/Error
           0    16    16   Class java/lang/RuntimeException
           0    16    17   Class java/lang/Throwable
}

【讨论】：

【解决方案2】：

Cglib 在幕后使用 ASM，并且可以获取由 ASM 创建的表示 cglib 生成的类的字节数组。 cglib Enhancer 类有一个方法 generateClass(ClassVisitor)，您可以在其中传递任何 ASM ClassVisitor，对于您的情况，这将是 ClassWriter 的一个实例。只需在类生成后调用 ClassWriter#toByteArray() 并将从此方法接收到的字节保存在以生成的类命名的文件中，并以 .class 为后缀。

问题：Cglib 代理是通过传递一个到几个实现Callback 接口的实例来实现的。一旦创建并加载了代理类，这些实例就会被 cglib 注入到代理类的 static 字段中。但是，如果您在不使用 cglib 的情况下加载相同的类，则必须在加载类和第一次使用其中一个实例之间手动完成 Callbacks 的注入。否则，您的代理将不起作用，但由于缺少Callback，因此在任何拦截方法的调用上都会抛出NullPointerExceptions。还有更坏的消息：cglib 为Callbacks 创建了一个随机字段名称，这样注入相当困难。

对于 Java Proxys 也是如此，其中 MethodInterceptor 必须注入创建的代理中。然而，获取代表代理的字节数组就更难了。基本上，Proxy 实现不会为您提供任何访问权限，因此您必须调用ProxyGenerator#generateProxyClass（这是您不应该使用的内部 sun 包类）来创建字节数组。然而，InvocationHandler 的注入相当简单，如 javadoc 中所述：

Foo f = (Foo) proxyClass.
    getConstructor(new Class[] { InvocationHandler.class }).
    newInstance(new Object[] { handler });

最后，对于我上面描述的所有问题，我不建议您按照您的计划做任何事情。但是，如果您仍然想这样做，请确保仅通过某些封装工厂访问手动加载的代理类，该封装工厂强制代理在使用之前始终正确初始化。否则你将一直处理NullPointerExceptions 和奇怪的功能。一般来说，宁可在其他 VM 上重新创建代理，而不是尝试使它们正确可序列化。

您不能要求 ClassLoader 将字节数组吐出到它已加载的类，但如果您可以/想要使用检测 API，您可能还想寻求 Holger 的解决方案。

【讨论】：

【解决方案3】：

JDK 代理

在 JDK11 将此添加到您的 aop 代码之前

System.getProperties().put("jdk.proxy.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles", "true");

或者，添加虚拟机选项：-Djdk.proxy.ProxyGenerator.saveGeneratedFiles=true

在ProxyGenerator.generateProxyClass()中，有一段代码决定是否将类文件输出到你的位置。

Cglib 代理

目前，我只能在调试时输出文件。但是我觉得做一次就可以理解他们是如何完成拦截的了。在 DefaultGeneratorStrategy.generate(ClassGenerator cg) 处添加断点。同时程序运行到这一行：

return this.transform(cw.toByteArray());

你可以用FileOutputStream来写cw.toByteArray()。它是cglib代理类，你可以用IDEA、jd gui、bytecode-viewer等工具反编译。

【讨论】：