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A java AOP support tool, provied support that dynamic class and dynamic object | 一个灵活的面向切面工具,提供了对动态类型与动态对象的支持。

Primary LanguageJavaGNU General Public License v3.0GPL-3.0

JavaDynamilizer

一个java语言的动态化支持框架,允许对java类型进行动态委托并构造动态实例,以类似脚本语言的“函数”和“变量”来替代“方法”和“字段”,它们是可以变化的,动态实例可以委托自任意可用的java类(非final且具有至少对子类可见的构造器),动态实例可以分配给被委托的java类。


要引用JavaDynamilizer部署项目,需要在项目依赖中添加对此仓库的依赖:

dependencies {
  ......
  implementation 'com.github.EB-wilson.JavaDynamilizer:core:$version'
  implementation 'com.github.EB-wilson.JavaDynamilizer:baseimpl:$version'//基础的内部实现,若您需要自定义实现抽象层的话,这个模块就并不是必要的
  ......
}

当前这个项目还尚不成熟和健壮,需要更多的使用与建议来进一步完善和优化,如果您有能力还请不吝参与此框架的开发。

您可以参照项目中给出的一些使用案例和javadoc了解更多关于这个仓库的使用方法。下面是基本使用方法简述:

基本使用

创建一个最简单的全委托动态实例,它委托自java类HashMap:

DynamicMaker maker = DynamicFactory.getDefault();
DynamicClass Sample = DynamicClass.get("Sample"); 

HashMap<String, String> map = maker.newInstance(HashMap.class, Sample).objSelf();

其中,map对象具有所有hashMap的行为并且可以分配给HashMap字段或者参数。而本工具的重点在于动态化实例,上面创建的map实例已经被动态化,它具有dynamilize.DynamicObject的特征,对于此对象已经可以进行行为变更和代码插桩了。

例如,接下来我们对上面的map的put方法添加一个监视,使任何时候向该映射中添加映射都会将这个键值对打印出来:

DynamicObject<HashMap<?, ?>> dyMap = (DynamicObject<HashMap<?,?>>)map;
dyMap.setFunc("put", (self, args) -> {
  self.superPointer().invokeFunc("put", args);
  System.out.println("map putted, key: " + args.get(0) + ", value: " + args.get(1) + ".");
}, Object.class, Object.class);

这时,如果执行map.put("first", "hello world"),那么会在系统输出流中收到如下信息:

map putted, key: first, value: hello world.

另外,在构建一个动态实例时,您还可以令实例实现一组接口,同样的,实例可以被正确的分配给这个接口的类型:

DynamicClass Demo = DynamicClass.get("Demo");
DynamicObject<?> dyObj = DynamicFactory.getDefault().newInstance(new Class[]{Map.class}, Demo);
Map<?, ?> map = (Map<?, ?>)dyObj;

但是在实现接口时,您必须使用setFunc方法来对所有的接口抽象方法进行实现,否则对此方法的引用会抛出致命异常。

动态类型

前面提到了关于实现接口时,需要对方法进行逐一实现的情况,如果对每一个抽象方法都需要逐一引用setFunc进行设置实现的话,无疑代码会变得尤其复杂,为此我们引入动态类型,以便更加有效的利用动态实例。

每一个动态实例,都会有一个关联的动态类型,这类似于java本身的对象的关系,不同的是,动态类型描述了其实例的默认行为,如该类型的实例构建后所具有的默认函数和变量。从之前的例子我们已经可以知道,创建一个动态实例必须要来自一个动态类型:

DynamicClass Demo = DynamicClass.get("Demo");

动态类型也有它的超类,距离这个动态类型最近的一个超类称为此类的直接超类,对于上述例子的Demo类,它的直接超类没有被明确确定,则它的直接超类为构造实例进行委托的java类;若有确定的直接超类:

DynamicClass DemoChild = DynamicClass.declare("DemoChild", Demo);

直接超类与java类的类层次结构行为基本一致,即遵循原则:引用一个函数或者变量时,以最接近此类型的超类优先被访问

下面,将讨论如何设置动态类型的行为。
动态类型的行为主要由函数和变量构成,对于函数设置有访问样版模式lambda模式,对于变量,则有访问样版模式函数模式以及常量模式,不同的模式有各自的应用场景和使用方法:

先创建一个新的动态类:

DynamicClass Sample = DynamicLcass.get("Sample");

  • 函数

访问样版模式
即使用java类型描述一定的行为,用动态类型去访问这个java类型。
例如声明一个类型用作样版:

public class Template{
  public static void run(){
    System.out.println("hello world");
  }
}

那么用动态类型去访问:

DynamicMaker maker = DynamicFactory.getDefault();
Sample.visitClass(Template.class, maker.getHelper());
DynamicObject<?> dyObj = maker.newInstance(Sample);
dyObj.invokeFunc("run");

这将会在系统输出流中打印hello world
访问类型样版会描述类型中声明的所有未排除的public static方法,如果你需要针对某一方法访问,则可以通过反射获取方法对象,使用Sample.visitMethod(*reflection method*)方法对方法进行单独访问。


lambda模式
即匿名函数模式,意在使用lambda表达式声明的匿名函数来描述动态类型中函数的行为。

Sample.setFunction("run", (self, args) -> System.out.println("hello world"));
DynamicObject<?> dyObj = DynamicMaker.getDefault().newInstance(Sample);
dyObj.invokeFunc("run");

这一段代码与前一种方法描述的对象行为是一致的。


  • 变量

访问样板模式
与函数的访问样板模式类似,只是函数访问的是方法,而变量要访问的是字段
例如,定义样板类型:

public class Template{
  public static String var1 = "hello world";
}

如果访问动态对象的变量var1

DynamicMaker maker = DynamicFactory.getDefault();
Sample.visitClass(Template.class, maker.getHelper());
DynamicObject<?> dyObj = maker.newInstance(Sample);
System.out.println(dyObject.getVar("var1"));

这会在系统输出流种打印hello world
与方法相同,访问一个类型样板会访问其中的所有public static字段,若需要就某一字段进行访问,则可以对反射获取的字段对象使用Sample.visitField(*reflection field*)方法来访问指定的字段。
另外,字段的访问样版可以被设置为函数:

public class Template{
  public static Initializer.Producer<Long> var1 = () -> System.nanoTime();
}

这与后文函数模式的效果一致。


常量模式
即直接用一个常量作为变量的初始值:

Sample.setVariable("var1", "hello world", false);
DynamicObject<?> dyObj = DynamicMaker.getDefault().newInstance(Sample);
System.out.println(dyObject.getVar("var1"));

这将获得与前一种方法同样的效果。


函数模式
这种方式使用一个工厂函数生产变量初始值,每一个函数初始化都会调用给出的函数来生产变量的初始值,例如:

Sample.setVariable("time", () -> System.nanoTime(), false);

则会使得对象的time变量与对象被创建时的系统纳秒计数一致。
函数与常量模式参数尾部的布尔值是确定此变量是否为常量,若为true,则此变量不可被改变。


  • 动态类型声明的变量初始值只在对象被创建时有效,任何时候改变类的变量初始值都不会对已有实例造成影响