使用 ASM 在字节码中跟踪方法调用参数

Question

如何检查类的字节码（使用 ASM 之类的东西）以了解将哪些初始值传递给方法？

例如：给定一些相互传递值的方法：

void m1(Object o) {
  Object v = o;
  m2(v);
  m2("box");
}

void m2(Object o) {
  Object v = o;
  m3(x);
}  

void m3(Object o) {
}

还有一些方法调用，都定义在同一个类中：

{
  Object foo = "foo";
  m1(foo);
  m2("bar");
  m3("baz");
}

如何检查类的字节码以了解 m3 将被调用 4 次，其值为 "foo"、"box"、"bar" 和 "baz"？

Answer 1

使用 ASM，如果从其中调用同一类的另一个方法，理论上您可以跟踪每个方法。负责定义方法调用的访问者 API 的方法是 visitMethodIns。假设您的课程名为bar.Foo，您需要跟踪：

visitMethodIns(<any>, "bar.Foo", <any>, <any>)

然后，您需要构建相互调用的方法的传递关系，其中最后两个参数允许您构建这样的关系层次结构。此外，您需要跟踪这些方法调用的参数，这更棘手但并非不可能。

它更复杂的原因是可以将参数加载到操作数堆栈上的可能方式的数量。对于您的示例，您只需要注意 visitIns 和 visitLCDIns 回调。

在常量池值 (LCD) 上调用方法时，参数的解析是相当微不足道的。但是，您需要在调用方法之前跟踪整个指令链以了解局部变量分配，以便知道您正在调用方法参数上的方法。因此，您可以发现

ALOAD_0 / ASTORE_1 / ALOAD_1 => ALOAD_0

是方法局部变量数组的一系列读/写的有效结果。

通过解析字节码，您将了解以下调用转换：

m1(Ljava/lang/Object)V -> m2(Ljava/lang/Object)V [ALOAD 0]
                       -> m2(Ljava/lang/Object)V [LCD "box"] 
m2(Ljava/lang/Object)V -> m3(Ljava/lang/Object)V [ALOAD 0]

然后您可以使用这些结果来解析您的代码块，您可以在其中找到有关这些方法调用及其含义的信息。但是，您会创建一个非常脆弱的解决方案，其中间接诸如：

{
  Foo foo = this;
  foo.m1("bar");
}

不会被发现。正如 cmets 中所指出的，您基本上需要模拟 Java 虚拟机才能“运行”您的代码。

即使您实施了一个复杂的解决方案来跟踪这一切，您仍然无法确定您的结果。当我从实现中调用接口方法时会发生什么。还是子类的方法？由于方法的动态分派，您永远无法确定调用的目标。