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ASM的两个组成部分

从组成结构上来说，ASM分成两部分，一部分为Core API，另一部分为Tree API。

  • 其中，Core API包括asm.jar、asm-util.jar和asm-commons.jar；
  • 其中，Tree API包括asm-tree.jar和asm-analysis.jar。

ASM Components

从两者的关系来说，Core API是基础，而Tree API是在Core API的这个基础上构建起来的。

Tree API概览

asm-tree.jar

在asm-tree.jar(9.0版本)当中，一共包含了36个类，我们会涉及到其中的20个类，这20个类就构成asm-tree.jar主体部分。

在asm-tree.jar当中，这20个类具体内容如下：

  • ClassNode
  • FieldNode
  • MethodNode
  • InsnList
  • AbstractInsnNode
    • FieldInsnNode
    • IincInsnNode
    • InsnNode
    • IntInsnNode
    • InvokeDynamicInsnNode
    • JumpInsnNode
    • LabelNode
    • LdcInsnNode
    • LookupSwitchInsnNode
    • MethodInsnNode
    • MultiANewArrayInsnNode
    • TableSwitchInsnNode
    • TypeInsnNode
    • VarInsnNode
  • TryCatchBlockNode

为了方便于理解，我们可以将这些类按“包含”关系组织起来：

  • ClassNode（类）
    • FieldNode（字段）
    • MethodNode（方法）
      • InsnList（有序的指令集合）
        • AbstractInsnNode（单条指令）
      • TryCatchBlockNode（异常处理）
             ┌─── FieldNode
             │
             │
             │                                                                     ┌─── FieldInsnNode
             │                                                                     │
             │                                                                     ├─── IincInsnNode
             │                                                                     │
             │                                                                     ├─── InsnNode
             │                                                                     │
             │                                                                     ├─── IntInsnNode
             │                                                                     │
             │                                                                     ├─── InvokeDynamicInsnNode
ClassNode ───┤                                                                     │
             │                                                                     ├─── JumpInsnNode
             │                                                                     │
             │                                                                     ├─── LabelNode
             │                  ┌─── InsnList ────────────┼─── AbstractInsnNode ───┤
             │                  │                                                  ├─── LdcInsnNode
             │                  │                                                  │
             │                  │                                                  ├─── LookupSwitchInsnNode
             │                  │                                                  │
             │                  │                                                  ├─── MethodInsnNode
             │                  │                                                  │
             │                  │                                                  ├─── MultiANewArrayInsnNode
             └─── MethodNode ───┤                                                  │
                                │                                                  ├─── TableSwitchInsnNode
                                │                                                  │
                                │                                                  ├─── TypeInsnNode
                                │                                                  │
                                │                                                  └─── VarInsnNode
                                │
                                │
                                └─── TryCatchBlockNode

我们可以用文字来描述它们之间的关系：

  • 第一点，类（ClassNode）包含字段（FieldNode）和方法（MethodNode）。
  • 第二点，方法（MethodNode）包含有序的指令集合（InsnList）和异常处理（TryCatchBlockNode）。
  • 第三点，有序的指令集合（InsnList）由多个单条指令（AbstractInsnNode）组合而成。

asm-analysis.jar

在asm-analysis.jar(9.0版本)当中，一共包含了13个类，我们会涉及到其中的10个类：

  • Analyzer
  • BasicInterpreter
  • BasicValue
  • BasicVerifier
  • Frame
  • Interpreter
  • SimpleVerifier
  • SourceInterpreter
  • SourceValue
  • Value

同样，为了方便于理解，我们也可以将这些类按“包含”关系组织起来：

  • Analyzer
    • Frame
    • Interpreter + Value
      • BasicInterpreter + BasicValue
      • BasicVerifier + BasicValue
      • SimpleVerifier + BasicValue
      • SourceInterpreter + SourceValue

接着，我们用文字来描述它们之间的关系：

  • 第一点，Analyzer是一个“胶水”，它起到一个粘合的作用，它就是将Frame（不变的部分）和Interpreter（变化的部分）组织到了一起。Frame类表示的就是一种不变的规则，就类似于现实世界的物理规则；而Interpreter类则是在这个规则基础上衍生的变化，就比如说能否造出一个圆珠笔，能否造出一个火箭飞上天空。
  • 第二点，Frame类并不是绝对的“不变”，它本身也包含“不变”和“变化”的部分。其中，“不变”的部分就是指Frame.execute()方法，它就是模拟opcode在执行过程中，对于local variable和operand stack的影响，这是JVM文档所规定的内容；而“变化”的部分就是指Frame类的V[] values字段，它需要记录每一个opcode执行前、后的具体值是什么。
  • 第三点，Interpreter类就是体现“个人创造力”的一个类。比如说，同样是受这个现实物理世界规则的约束，在不同的历史阶段过程中，有人发明了风筝（纸鸢），有人发明了烟花，有人发明了滑翔机，有人发明了喷气式飞机，有人发明了宇宙飞船。同样，我们可以实现具体的Interpreter子类来完成特定的功能，那么到底能够达到一种什么样的效果，还是会取决于我们自身的“创造力”。

另外，我们也不会涉及Subroutine类。因为Subroutine类对应于jsr这条指令，而jsr指令是处于“以前确实有用，现在已经过时”的状态。

总结

本文内容总结如下：

  • 第一点，ASM由Core API和Tree API两部分组成。当然，在这个系列当中，我们的关注点是Tree API。
  • 第二点，对Tree API的内容进行概览。这里也不并要求大家记忆什么内容，只是让大家有一个初步的印象。