ASM Opcodes 完整属性详解

ASM Opcodes 完整属性详解

Opcodes 类概述

Opcodes 类是 ASM 库中的常量定义类，包含了所有 Java 字节码操作码、访问标志、版本号等常量。这些常量用于在字节码级别操作和生成 Java 类。

1. Java 版本常量

常量	值	描述	对应 Java 版本
V1_1	45	Java 1.1 版本号	Java 1.1
V1_2	46	Java 1.2 版本号	Java 1.2
V1_3	47	Java 1.3 版本号	Java 1.3
V1_4	48	Java 1.4 版本号	Java 1.4
V1_5	49	Java 5 版本号	Java 5
V1_6	50	Java 6 版本号	Java 6
V1_7	51	Java 7 版本号	Java 7
V1_8	52	Java 8 版本号	Java 8
V9	53	Java 9 版本号	Java 9
V10	54	Java 10 版本号	Java 10
V11	55	Java 11 版本号	Java 11
V12	56	Java 12 版本号	Java 12
V13	57	Java 13 版本号	Java 13
V14	58	Java 14 版本号	Java 14
V15	59	Java 15 版本号	Java 15
V16	60	Java 16 版本号	Java 16
V17	61	Java 17 版本号	Java 17
V18	62	Java 18 版本号	Java 18
V19	63	Java 19 版本号	Java 19
V20	64	Java 20 版本号	Java 20
V21	65	Java 21 版本号	Java 21

使用示例：

// 定义不同版本的类
ClassWriter cw = new ClassWriter(ClassWriter.COMPUTE_FRAMES);// Java 8 类
cw.visit(Opcodes.V1_8, Opcodes.ACC_PUBLIC, "com/example/Java8Class", null, "java/lang/Object", null);// Java 11 类  
cw.visit(Opcodes.V11, Opcodes.ACC_PUBLIC, "com/example/Java11Class", null, "java/lang/Object", null);

2. 访问修饰符常量

类访问修饰符

常量	值	描述
ACC_PUBLIC	0x0001	public 访问权限
ACC_FINAL	0x0010	final 类，不可被继承
ACC_SUPER	0x0020	使用新的 invokespecial 语义
ACC_INTERFACE	0x0200	接口类型
ACC_ABSTRACT	0x0400	抽象类
ACC_SYNTHETIC	0x1000	合成类，由编译器生成
ACC_ANNOTATION	0x2000	注解类型
ACC_ENUM	0x4000	枚举类型
ACC_MODULE	0x8000	模块（Java 9+）

使用示例：

// public final 类
int classAccess = Opcodes.ACC_PUBLIC | Opcodes.ACC_FINAL;
cw.visit(Opcodes.V1_8, classAccess, "com/example/FinalClass", null, "java/lang/Object", null);// 接口定义
int interfaceAccess = Opcodes.ACC_PUBLIC | Opcodes.ACC_INTERFACE | Opcodes.ACC_ABSTRACT;
cw.visit(Opcodes.V1_8, interfaceAccess, "com/example/MyInterface", null, "java/lang/Object", null);// 枚举定义
int enumAccess = Opcodes.ACC_PUBLIC | Opcodes.ACC_FINAL | Opcodes.ACC_ENUM;
cw.visit(Opcodes.V1_8, enumAccess, "com/example/MyEnum", null, "java/lang/Enum", null);

字段访问修饰符

常量	值	描述
ACC_PUBLIC	0x0001	public 字段
ACC_PRIVATE	0x0002	private 字段
ACC_PROTECTED	0x0004	protected 字段
ACC_STATIC	0x0008	static 字段
ACC_FINAL	0x0010	final 字段
ACC_VOLATILE	0x0040	volatile 字段
ACC_TRANSIENT	0x0080	transient 字段
ACC_SYNTHETIC	0x1000	合成字段
ACC_ENUM	0x4000	枚举字段

使用示例：

// public static final 字段
int fieldAccess = Opcodes.ACC_PUBLIC | Opcodes.ACC_STATIC | Opcodes.ACC_FINAL;
cw.visitField(fieldAccess, "CONSTANT", "I", null, 100);// private volatile 字段
int volatileField = Opcodes.ACC_PRIVATE | Opcodes.ACC_VOLATILE;
cw.visitField(volatileField, "counter", "I", null, null);

方法访问修饰符

常量	值	描述
ACC_PUBLIC	0x0001	public 方法
ACC_PRIVATE	0x0002	private 方法
ACC_PROTECTED	0x0004	protected 方法
ACC_STATIC	0x0008	static 方法
ACC_FINAL	0x0010	final 方法
ACC_SYNCHRONIZED	0x0020	synchronized 方法
ACC_BRIDGE	0x0040	桥接方法（编译器生成）
ACC_VARARGS	0x0080	可变参数方法
ACC_NATIVE	0x0100	native 方法
ACC_ABSTRACT	0x0400	抽象方法
ACC_STRICT	0x0800	strictfp 方法
ACC_SYNTHETIC	0x1000	合成方法

使用示例：

// public static 方法
int methodAccess = Opcodes.ACC_PUBLIC | Opcodes.ACC_STATIC;
MethodVisitor mv = cw.visitMethod(methodAccess, "staticMethod", "()V", null, null);// synchronized 方法  
int syncMethod = Opcodes.ACC_PUBLIC | Opcodes.ACC_SYNCHRONIZED;
MethodVisitor mv2 = cw.visitMethod(syncMethod, "syncMethod", "()V", null, null);// native 方法
int nativeMethod = Opcodes.ACC_PUBLIC | Opcodes.ACC_NATIVE;
MethodVisitor mv3 = cw.visitMethod(nativeMethod, "nativeMethod", "()V", null, null);

3. 栈操作指令

常量	值	描述	示例
NOP	0	空操作	nop
ACONST_NULL	1	将 null 压入栈	aconst_null
ICONST_M1	2	将 int -1 压入栈	iconst_m1
ICONST_0	3	将 int 0 压入栈	iconst_0
ICONST_1	4	将 int 1 压入栈	iconst_1
ICONST_2	5	将 int 2 压入栈	iconst_2
ICONST_3	6	将 int 3 压入栈	iconst_3
ICONST_4	7	将 int 4 压入栈	iconst_4
ICONST_5	8	将 int 5 压入栈	iconst_5
LCONST_0	9	将 long 0 压入栈	lconst_0
LCONST_1	10	将 long 1 压入栈	lconst_1
FCONST_0	11	将 float 0 压入栈	fconst_0
FCONST_1	12	将 float 1 压入栈	fconst_1
FCONST_2	13	将 float 2 压入栈	fconst_2
DCONST_0	14	将 double 0 压入栈	dconst_0
DCONST_1	15	将 double 1 压入栈	dconst_1

使用示例：

// 将常量压入栈
mv.visitInsn(Opcodes.ICONST_0);  // 压入 0
mv.visitInsn(Opcodes.ICONST_1);  // 压入 1
mv.visitInsn(Opcodes.ACONST_NULL); // 压入 null// 创建数组时常用
mv.visitInsn(Opcodes.ICONST_3);  // 压入 3，用于创建长度为3的数组
mv.visitTypeInsn(Opcodes.ANEWARRAY, "java/lang/String");

4. 局部变量加载指令

常量	值	描述	示例
ILOAD	21	加载 int 局部变量	iload
LLOAD	22	加载 long 局部变量	lload
FLOAD	23	加载 float 局部变量	fload
DLOAD	24	加载 double 局部变量	dload
ALOAD	25	加载引用类型局部变量	aload
ILOAD_0	26	加载第0个 int 局部变量	iload_0
ILOAD_1	27	加载第1个 int 局部变量	iload_1
ILOAD_2	28	加载第2个 int 局部变量	iload_2
ILOAD_3	29	加载第3个 int 局部变量	iload_3
ALOAD_0	42	加载第0个引用局部变量（通常是this）	aload_0

使用示例：

// 加载局部变量
mv.visitVarInsn(Opcodes.ALOAD, 0);  // 加载 this
mv.visitVarInsn(Opcodes.ILOAD, 1);  // 加载第一个int参数
mv.visitVarInsn(Opcodes.ALOAD, 2);  // 加载第二个引用参数// 优化指令（索引0-3）
mv.visitVarInsn(Opcodes.ALOAD_0);   // 等同于 aload 0
mv.visitVarInsn(Opcodes.ILOAD_1);   // 等同于 iload 1

5. 局部变量存储指令

常量	值	描述	示例
ISTORE	54	存储 int 到局部变量	istore
LSTORE	55	存储 long 到局部变量	lstore
FSTORE	56	存储 float 到局部变量	fstore
DSTORE	57	存储 double 到局部变量	dstore
ASTORE	58	存储引用到局部变量	astore
ISTORE_0	59	存储到第0个 int 局部变量	istore_0
ISTORE_1	60	存储到第1个 int 局部变量	istore_1

使用示例：

// 计算并存储结果
mv.visitVarInsn(Opcodes.ILOAD, 1);
mv.visitVarInsn(Opcodes.ILOAD, 2);
mv.visitInsn(Opcodes.IADD);        // 相加
mv.visitVarInsn(Opcodes.ISTORE, 3); // 存储到局部变量3// 优化指令
mv.visitVarInsn(Opcodes.ISTORE_1);  // 存储到局部变量1

6. 数组操作指令

常量	值	描述	示例
IALOAD	46	加载 int 数组元素	iaload
BALOAD	51	加载 byte 数组元素	baload
AALOAD	50	加载引用数组元素	aaload
IASTORE	79	存储到 int 数组	iastore
BASTORE	84	存储到 byte 数组	bastore
AASTORE	83	存储到引用数组	aastore
ARRAYLENGTH	190	获取数组长度	arraylength

使用示例：

// 创建并操作数组
mv.visitInsn(Opcodes.ICONST_3);
mv.visitTypeInsn(Opcodes.ANEWARRAY, "java/lang/String");// 存储到数组
mv.visitInsn(Opcodes.DUP);          // 复制数组引用
mv.visitInsn(Opcodes.ICONST_0);     // 索引0
mv.visitLdcInsn("Hello");           // 值
mv.visitInsn(Opcodes.AASTORE);      // 存储// 加载数组元素
mv.visitVarInsn(Opcodes.ALOAD, 1);  // 加载数组引用
mv.visitInsn(Opcodes.ICONST_0);     // 索引0
mv.visitInsn(Opcodes.AALOAD);       // 加载元素

7. 算术运算指令

常量	值	描述	示例
IADD	96	int 加法	iadd
ISUB	100	int 减法	isub
IMUL	104	int 乘法	imul
IDIV	108	int 除法	idiv
IREM	112	int 取模	irem
INEG	116	int 取负	ineg
LADD	97	long 加法	ladd
FADD	98	float 加法	fadd
DADD	99	double 加法	dadd

使用示例：

// 算术运算
mv.visitVarInsn(Opcodes.ILOAD, 1);
mv.visitVarInsn(Opcodes.ILOAD, 2);
mv.visitInsn(Opcodes.IADD);  // a + bmv.visitVarInsn(Opcodes.ILOAD, 3);
mv.visitInsn(Opcodes.ISUB);  // (a + b) - cmv.visitVarInsn(Opcodes.ILOAD, 4);
mv.visitInsn(Opcodes.IMUL);  // ((a + b) - c) * d

8. 类型转换指令

常量	值	描述	示例
I2L	133	int 转 long	i2l
I2F	134	int 转 float	i2f
I2D	135	int 转 double	i2d
L2I	136	long 转 int	l2i
F2I	139	float 转 int	f2i
D2I	142	double 转 int	d2i
I2B	145	int 转 byte	i2b
I2C	146	int 转 char	i2c
I2S	147	int 转 short	i2s

使用示例：

// 类型转换
mv.visitVarInsn(Opcodes.ILOAD, 1);  // 加载 int
mv.visitInsn(Opcodes.I2L);         // 转换为 long
mv.visitVarInsn(Opcodes.ILOAD, 2);  // 加载另一个 int
mv.visitInsn(Opcodes.I2L);         // 转换为 long
mv.visitInsn(Opcodes.LADD);        // long 加法// 截断转换
mv.visitVarInsn(Opcodes.DLOAD, 1);  // 加载 double
mv.visitInsn(Opcodes.D2I);         // 转换为 int（截断）

9. 对象操作指令

常量	值	描述	示例
NEW	187	创建新对象	new
NEWARRAY	188	创建基本类型数组	newarray
ANEWARRAY	189	创建引用类型数组	anewarray
MULTIANEWARRAY	197	创建多维数组	multianewarray
CHECKCAST	192	类型检查转换	checkcast
INSTANCEOF	193	实例类型检查	instanceof
GETFIELD	180	获取实例字段值	getfield
PUTFIELD	181	设置实例字段值	putfield
GETSTATIC	178	获取静态字段值	getstatic
PUTSTATIC	179	设置静态字段值	putstatic

使用示例：

// 创建对象
mv.visitTypeInsn(Opcodes.NEW, "java/util/Date");
mv.visitInsn(Opcodes.DUP);
mv.visitMethodInsn(Opcodes.INVOKESPECIAL, "java/util/Date", "<init>", "()V", false);// 字段操作
mv.visitFieldInsn(Opcodes.GETSTATIC, "java/lang/System", "out", "Ljava/io/PrintStream;");
mv.visitVarInsn(Opcodes.ALOAD, 0);
mv.visitFieldInsn(Opcodes.GETFIELD, "com/example/MyClass", "name", "Ljava/lang/String;");// 类型检查
mv.visitTypeInsn(Opcodes.CHECKCAST, "java/lang/String");
mv.visitTypeInsn(Opcodes.INSTANCEOF, "java/util/List");

10. 方法调用指令

常量	值	描述	示例
INVOKEVIRTUAL	182	调用实例方法（虚方法）	invokevirtual
INVOKESPECIAL	183	调用特殊方法（构造、私有、父类）	invokespecial
INVOKESTATIC	184	调用静态方法	invokestatic
INVOKEINTERFACE	185	调用接口方法	invokeinterface
INVOKEDYNAMIC	186	调用动态方法（Java 7+）	invokedynamic

使用示例：

// 调用实例方法
mv.visitMethodInsn(Opcodes.INVOKEVIRTUAL, "java/io/PrintStream", "println", "(Ljava/lang/String;)V", false);// 调用构造函数
mv.visitMethodInsn(Opcodes.INVOKESPECIAL, "java/lang/Object", "<init>", "()V", false);// 调用静态方法
mv.visitMethodInsn(Opcodes.INVOKESTATIC, "java/lang/Math", "max", "(II)I", false);// 调用接口方法
mv.visitMethodInsn(Opcodes.INVOKEINTERFACE, "java/util/List", "size", "()I", true);

11. 控制转移指令

常量	值	描述	示例
IFEQ	153	如果等于0则跳转	ifeq
IFNE	154	如果不等于0则跳转	ifne
IFLT	155	如果小于0则跳转	iflt
IFGE	156	如果大于等于0则跳转	ifge
IFGT	157	如果大于0则跳转	ifgt
IFLE	158	如果小于等于0则跳转	ifle
IF_ICMPEQ	159	如果两个int相等则跳转	if_icmpeq
IF_ICMPNE	160	如果两个int不相等则跳转	if_icmpne
GOTO	167	无条件跳转	goto
JSR	168	跳转到子程序	jsr
RET	169	从子程序返回	ret
TABLESWITCH	170	switch 表跳转	tableswitch
LOOKUPSWITCH	171	switch 查找跳转	lookupswitch

使用示例：

Label start = new Label();
Label end = new Label();
Label ifTrue = new Label();mv.visitLabel(start);
mv.visitVarInsn(Opcodes.ILOAD, 1);
mv.visitJumpInsn(Opcodes.IFNE, ifTrue);  // 如果不等于0跳转// false 分支代码
mv.visitInsn(Opcodes.ICONST_0);
mv.visitJumpInsn(Opcodes.GOTO, end);// true 分支代码
mv.visitLabel(ifTrue);
mv.visitInsn(Opcodes.ICONST_1);// 结束标签
mv.visitLabel(end);

12. 返回指令

常量	值	描述	示例
IRETURN	172	返回 int	ireturn
LRETURN	173	返回 long	lreturn
FRETURN	174	返回 float	freturn
DRETURN	175	返回 double	dreturn
ARETURN	176	返回引用	areturn
RETURN	177	返回 void	return

使用示例：

// 根据不同返回类型使用不同指令
Type returnType = Type.getReturnType(methodDesc);
switch (returnType.getSort()) {case Type.VOID:mv.visitInsn(Opcodes.RETURN);break;case Type.INT:mv.visitInsn(Opcodes.IRETURN);break;case Type.OBJECT:mv.visitInsn(Opcodes.ARETURN);break;// ... 其他类型
}

13. ASM 特定常量

常量	值	描述
ASM4	4 << 16	ASM 4 API 版本
ASM5	5 << 16	ASM 5 API 版本
ASM6	6 << 16	ASM 6 API 版本
ASM7	7 << 16	ASM 7 API 版本
ASM8	8 << 16	ASM 8 API 版本
ASM9	9 << 16	ASM 9 API 版本

使用示例：

// 使用特定版本的 ASM API
ClassVisitor cv = new ClassVisitor(Opcodes.ASM7) {// 类访问逻辑
};MethodVisitor mv = new MethodVisitor(Opcodes.ASM7) {// 方法访问逻辑
};

14. 其他重要常量

常量	值	描述
H_GETFIELD	1	句柄类型：GETFIELD
H_GETSTATIC	2	句柄类型：GETSTATIC
H_PUTFIELD	3	句柄类型：PUTFIELD
H_PUTSTATIC	4	句柄类型：PUTSTATIC
H_INVOKEVIRTUAL	5	句柄类型：INVOKEVIRTUAL
H_INVOKESTATIC	6	句柄