你能在运行时检查 Java 8 lambda 的字节码吗？答案

【问题标题】：Can you inspect the byte code of a Java 8 lambda at runtime?你能在运行时检查 Java 8 lambda 的字节码吗？
【发布时间】：2017-02-27 03:54:25
【问题描述】：

如果你有一个像这样的匿名类

Predicate<String> isEmpty = new Predicate<String>() {
    public boolean test(String t) {
        return t.isEmpty();
    }
};

通过对isEmpty 的引用的库可以检查字节码以查看它的作用并可能对其进行操作。有没有办法为 lambdas 做到这一点？

Predicate<String> isEmpty = String::isEmpty;

例如说有这个代码和字节码

public class Main {
    public static void test(Predicate<String> tester) {
        System.out.println("tester.getClass()= " + tester.getClass());
        System.out.println("tester.getClass().getClassLoader()="+ tester.getClass().getClassLoader());
    }
    public static void main(String... args) {
        Predicate<String> isEmpty = String::isEmpty;
        test(isEmpty);
    }
}

$ javap -cp . -c -private Main.class
Compiled from "Main.java"
public class Main {
  public Main();
    Code:
       0: aload_0       
       1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
       4: return        

  public static void test(java.util.function.Predicate<java.lang.String>);
    Code:
       0: getstatic     #2                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
       3: new           #3                  // class java/lang/StringBuilder
       6: dup           
       7: invokespecial #4                  // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
      10: ldc           #5                  // String tester.getClass()= 
      12: invokevirtual #6                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
      15: aload_0       
      16: invokevirtual #7                  // Method java/lang/Object.getClass:()Ljava/lang/Class;
      19: invokevirtual #8                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/StringBuilder;
      22: invokevirtual #9                  // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
      25: invokevirtual #10                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
      28: getstatic     #2                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
      31: new           #3                  // class java/lang/StringBuilder
      34: dup           
      35: invokespecial #4                  // Method java/lang/StringBuilder."<init>":()V
      38: ldc           #11                 // String tester.getClass().getClassLoader()=
      40: invokevirtual #6                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/String;)Ljava/lang/StringBuilder;
      43: aload_0       
      44: invokevirtual #7                  // Method java/lang/Object.getClass:()Ljava/lang/Class;
      47: invokevirtual #12                 // Method java/lang/Class.getClassLoader:()Ljava/lang/ClassLoader;
      50: invokevirtual #8                  // Method java/lang/StringBuilder.append:(Ljava/lang/Object;)Ljava/lang/StringBuilder;
      53: invokevirtual #9                  // Method java/lang/StringBuilder.toString:()Ljava/lang/String;
      56: invokevirtual #10                 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
      59: return        

  public static void main(java.lang.String...);
    Code:
       0: invokedynamic #13,  0             // InvokeDynamic #0:test:()Ljava/util/function/Predicate;
       5: astore_1      
       6: aload_1       
       7: invokestatic  #14                 // Method test:(Ljava/util/function/Predicate;)V
      10: return        
}

在test 中引用tester 如何找到调用了哪个方法？

【问题讨论】：

通过方法引用，您可以查看引用了哪个方法，然后查找该方法的字节码。对于常规的旧 lambda，lambda 字节码应位于 lambda$# 私有方法中。只需 javap 和 -private 选项。
您能澄清一下您要寻找的答案吗？字节码确实包含 lambdas 和方法引用的条目，所以，是的，您可以检查字节码。你问怎么做？
@SotiriosDelimanolis 是的。假设我有上面的例子。我参考了 isEmpty。如何找到此实例将调用的代码？
看来 BootstrapMethods 可能掌握着关键。这是这种情况/最好的方法吗？
可怜的赏金......不过，我很欣赏你的来宾；）

标签： java lambda java-8 bytecode

【解决方案1】：

如果您只想查看字节码：

javap -c -p -v classfile
      ^disassemble
         ^private methods
            ^verbose, including constant pool and bootstrap methods attribute

但是，如果您想在运行时尝试这样做，那么您就很不走运了（按照设计，我们没有像表达式树这样的东西），正如另一个答案所暗示的那样。

【讨论】：

+1 您知道更改选项jdk.internal.lambda.dumpProxyClasses 的任何计划吗？由于它是“内部的”，我可以期待它随时更改，但了解这可能会有所帮助。
当然，Brian 是对的，没有提供公共 API 来做到这一点，但这并不意味着不可能，github.com/jhalterman/typetools 做了一些棘手的事情来加载常量池并找到引用的方法.执行此操作的代码有些脆弱，例如，我认为 u60 破坏了它。

【解决方案2】：

简单的答案是：你不能。关于这件事有一个related answer of Brian Goetz。为了实现 lambda 表达式，javac 创建了一个 INVOKEDYNAMIC 指令，它将调用委托给 LambdaMetafactory 的引导方法。对于 OpenJDK，此引导方法随后使用 ASM 在运行时创建所需接口的实现。

在test 方法中，检索到的实例tester 属于这个ASM 生成的类，因此您无需读取类文件来找出Predicate 代表的方法。在一般情况下，如何将 lambda 表达式映射到接口实现的确切决定留给运行时环境，这会使您的问题变得更加困难。找出 lambda 表达式代表哪种方法的唯一方法是读取其创建的字节码，即解释 main 方法，例如。

【讨论】：

【解决方案3】：

毕竟，我找到了一种获取 lambda 表达式的类文件的方法，该文件相当可靠（但当然仍然依赖于实现细节。）对于实验性实现，我现在使用 Java agent，它允许类的重新转换，但它本身是作为无操作实现的，我只对作为参数传递的二进制数组感兴趣。

在通过已注册的 Java 代理获得 Instrumentation 实例后，注册一个 ClassFileTransformer，然后在一个 重新转换 lambdaInstance.getClass() 时通过二进制表示形式通知它。这当然是一个相当老套的解决方案，一旦 lambdas 的内部实现在未来发生变化，它可能会中断。

不幸的是，我没有找到任何关于代理在标准兼容 JVM 上对 lambda 表达式的合成类进行类重新转换时应该如何表现的文档。

【讨论】：

AFAIK，缺少文档的问题已经解决——不再为 lambda 类调用类文件转换器……
没错。这适用于由匿名类加载器定义的所有类。

【解决方案4】：

我找到了另一种方法：通过修补InnerClassLambdaMetafactory，可以将注释添加到指向实现方法的 lambda 类。这可以在运行时通过加载代理并重新转换元工厂来实现。详情请见my Blog。

【讨论】：