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java獲取方法引數名的若干實踐

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前言

我們知道java可以通過反射得到方法名、引數型別等資訊。但我們似乎不能直接得到方法的引數名。而在一些場景中,比如構建自己的MVC框架時,我們也想像Spring MVC一樣,根據引數名獲取使用者傳來的資料。下面就來總結一下,都有哪些方法可以獲得方法的引數名。

1. 使用java8

自java8開始,可以直接通過反射得到方法的引數名。取代了之前如arg0、arg1 等無含義的引數名稱。不過這樣有個條件:你必須手動在編譯時開啟-parameters 引數,否則還是獲取不到。

以IDEA為例,你需要在Preferences->Build,Execution,Deployment->Compiler->java Compiler

頁面新增該編譯選項

這裡寫圖片描述

下面就是程式碼了

public class TestMethodArg {

    public void  method1(String name,String email){
        System.out.println(name+":"+email);

    }
    @Test
    public void test(){
        Class<TestMethodArg> clazz = TestMethodArg.class;
        try {
            //得到方法實體
            Method method = clazz.getMethod("method1"
, String.class, String.class); //得到該方法引數資訊陣列 Parameter[] parameters = method.getParameters(); //遍歷引數陣列,依次輸出引數名和引數型別 Arrays.stream(parameters).forEach(p->{ System.out.println(p.getName()+" : "+p.getType()); }); } catch
(NoSuchMethodException e) { e.printStackTrace(); } } }

輸出結果:

name : class java.lang.String
email : class java.lang.String

可見該方法很簡單,重點在於Parameter 這個類,其儲存了所代表的這個引數資訊,包括這個引數型別、名稱、註解等。可惜這個類是java8新加的,只能在jdk8及以後版本使用。

可以試試去掉-parameters引數,結果會看到引數名又變成arg0、arg1等名稱了。

2. 使用javassist獲取引數名

使用java8方法有侷限性,沒辦法,既然原生的只能幫我們到這,那我們就嘗試使用第三方類庫了。比較有名的java位元組碼操作類庫如javassistasmcglib 都可以辦到。據說cglib 底層使用asm 實現。我們重點研究前兩個。

先看看javassistjavassist 是一個處理java位元組碼的類庫。現已加入JBoss 應用伺服器專案。JBoss 就是使用它作為實現AOP 的框架。

可以看看這篇文章Javassist 使用指南(一) 來了解。簡單來說,CtClass表示類物件;CtMethod 表示方法;ClassPool 表示CtClass物件的容器,可從這裡獲取CtClass。其他的我們通過程式碼來實踐。

  @Test
    public void test3() {
        try {
            //獲取要操作的類物件
            ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
            CtClass ctClass = pool.get("com.wthfeng.learn.classtest.Sample");

            //獲取要操作的方法引數型別陣列,為獲取該方法代表的CtMethod做準備
            Method method = Sample.class.getMethod("start", String.class);
            int count = method.getParameterCount();
            Class<?>[] paramTypes = method.getParameterTypes();
            CtClass[] ctParams = new CtClass[count];
            for (int i = 0; i < count; i++) {
                ctParams[i] = pool.getCtClass(paramTypes[i].getName());
            }

            CtMethod ctMethod = ctClass.getDeclaredMethod("start", ctParams);
            //得到該方法資訊類
            MethodInfo methodInfo = ctMethod.getMethodInfo();

            //獲取屬性變數相關
            CodeAttribute codeAttribute = methodInfo.getCodeAttribute();

            //獲取方法本地變數資訊,包括方法宣告和方法體內的變數
            //需注意,若方法為非靜態方法,則第一個變數名為this
            LocalVariableAttribute attr = (LocalVariableAttribute) codeAttribute.getAttribute(LocalVariableAttribute.tag);
            int pos = Modifier.isStatic(method.getModifiers()) ? 0 : 1;

            for (int i = 0; i < count; i++) {
                System.out.println(attr.variableName(i + pos));

            }
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

Sample是一個簡單的測試類

class Sample {
    private String name;

    public void start(String tag) {
        int i = 0;
        String abc = "abc";
        System.out.println(i);
        System.out.println(tag);
        System.out.println(abc);
    }
}

結果輸出tag
控制迴圈的大小,還可以輸出i 、abc等方法體內的變數,這裡就不演示了。

3. 使用ASM獲取方法引數名

ASM也是一個java位元組碼操作類庫,不同的是它採用事件驅動模型。java class被描述為一棵樹,使用visitor 模式遍歷類結構,並在需要時進行修改。

其中主要的類有ClassReader,它可以通過位元組陣列或class檔案獲取位元組碼資料用於後面對位元組碼的操作。可以認為是位元組碼的生產者。其主要方法是accept,接受以ClassVisitor、ClassAdapter所代表的消費者對位元組碼的操作。操作均以遍歷的形式進行。下面我們來看看

 @Test
    public void test() {
        try {

            // 讀取HelloTest的位元組碼資訊到ClassReader中
            ClassReader reader = new ClassReader(HelloTest.class.getName());
            ClassWriter cw = new ClassWriter(ClassWriter.COMPUTE_MAXS);
            //accept接收了一個ClassAdapter的子類,想要操作什麼,就在子類實現什麼
            reader.accept(new ClassAdapter(cw) {

                /**
                 * 會遍歷該類的所有方法,你可以對不需要操作的方法直接返回
                 */
                @Override
                public MethodVisitor visitMethod(final int access, final String name, final String desc,
                                                 final String signature, final String[] exceptions) {
                    //不需要操作的方法,直接返回,注意不要返回null,會把該方法刪掉
                    if (!name.equals("test1")) {
                        return super.visitMethod(access, name, desc, signature, exceptions);
                    }
                    MethodVisitor v = super.visitMethod(access, name, desc,
                            signature, exceptions);
                    /**
                     *  遍歷該方法資訊,比如引數、註解等,這裡我們要操作引數,所以實現了引數方法
                     */
                    return new MethodAdapter(v) {
                        public void visitLocalVariable(String name, String desc, String signature, Label start, Label end, int index) {
                            //如果是靜態方法,第一個引數就是方法引數,非靜態方法,則第一個引數是 this ,然後才是方法的引數
                            System.out.println(name + "," + index);

                            super.visitLocalVariable(name, desc, signature, start, end, index);
                        }
                    };
                }
            }, 0);

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

HelloTest是測試類,程式碼如下:

class HelloTest {
    public void test1(String userName) {
        System.out.println(userName);
    }

    public void test2(String email) {
        System.out.println(email);
    }
}

我們這裡獲取的是test1 這個方法的引數名,輸出如下:

this,0
userName,1

可見如願獲得了引數名,如果你不想獲取this,可參考javassist的例子。

4. Spring MVC是怎樣獲取的

一開始我們就提過,spring mvc 框架本身支援這個功能,那何不看看它是怎麼實現的?

Spring MVC的DefaultParameterNameDiscoverer 負責實現這個功能。大體思路是:

  1. 判斷是否是java8(通過Executable這個java8引入的類判斷,Parameter 許多方法使用了該類),若是,嘗試使用java8的方法獲取。
  2. 使用經spring封裝的ASM獲取,本質還是使用ASM。
public class DefaultParameterNameDiscoverer extends PrioritizedParameterNameDiscoverer {

    private static final boolean standardReflectionAvailable = ClassUtils.isPresent(
            "java.lang.reflect.Executable", DefaultParameterNameDiscoverer.class.getClassLoader());


    public DefaultParameterNameDiscoverer() {
        //java8的方式
        if (standardReflectionAvailable) {
            addDiscoverer(new StandardReflectionParameterNameDiscoverer());
        }
        //ASM的方式
        addDiscoverer(new LocalVariableTableParameterNameDiscoverer());
    }

}

具體實現程式碼就不貼了。

———-全文完————