javassist理解代码

本文介绍了一个使用JavaAssist库动态创建类及其子类的方法,并通过字节码操作实现了方法的增强功能。具体展示了如何添加新方法、进行前置和后置处理等。

package test;

/**
* Created by IntelliJ IDEA.
* Date: 11/06/23
* Time: 10:48
*/
public class Day {
private String id;


public void showId(){
this.setId("100");
System.out.println("method : showId()" + this.id);
}

public String getId() {
return id;
}

public void setId(String id) {
this.id = id;
}

public static void main(String [] args) {
System.out.println("method : showId()");
}
}




package test;

import javassist.*;
import sun.text.normalizer.IntTrie;

import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
import java.security.AccessController;
import java.security.PrivilegedAction;
import java.security.ProtectionDomain;
import java.util.Date;

/**
* Created by IntelliJ IDEA.
* Date: 11/06/23
* Time: 10:47
*
*/
public class TestRunMethod {

/**
* defineClass
*/
protected static final String DEFINE_CLASS_METHOD_NAME = "defineClass";


protected static final ProtectionDomain protectionDomain;

/**
* defineClass
*/
protected static Method defineClassMethod;

// static initializer
static {

protectionDomain = (ProtectionDomain) AccessController
.doPrivileged(new PrivilegedAction() {
public Object run() {
return Day.class.getProtectionDomain();
}
});

AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction() {
public Object run() {
final Class[] paramTypes = new Class[]{String.class,
byte[].class, int.class, int.class,
ProtectionDomain.class};
try {
final Class loader = forName(ClassLoader.class
.getName());
defineClassMethod = loader.getDeclaredMethod(
DEFINE_CLASS_METHOD_NAME, paramTypes);
defineClassMethod.setAccessible(true);
} catch (final NoSuchMethodException e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
});

}

/**
*
* @param className
* @return {@link Class}
* @see Class#forName(String)
*/

public static Class forName(String className) {

ClassLoader loader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
try {
return Class.forName(className, true, loader);
} catch (ClassNotFoundException ex) {
ex.printStackTrace();
return null;
}
}


public static Class toClass(final ClassLoader classLoader, final CtClass ctClass) {
try {

final byte[] bytecode = ctClass.toBytecode();
return (Class) defineClassMethod.invoke(classLoader, new Object[]{
ctClass.getName(), bytecode, new Integer(0),
new Integer(bytecode.length), protectionDomain});
} catch (final CannotCompileException e) {
e.printStackTrace();
} catch (final IOException e) {
e.printStackTrace();
} catch (final IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
} catch (final InvocationTargetException e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}


/**
* 根据字节码创建新方法,并对该方法做切面处理
*
* seasar2中是根据配置需要aop时,动态创建原有类的子类,并对需要切面的方法根据模板创建方法类,
* 方法类中关联各种advice,子类中调用该方法类的proceed方法和超类中的方法
*
* @param args
* @throws InvocationTargetException
* @throws NoSuchMethodException
*/
public static void main(String[] args) throws InvocationTargetException, NoSuchMethodException {
// createClassByExitingClassFile();
try {
ClassPool cp = getClassPool();
CtClass newDaysub = cp.getAndRename("test.Day", "NewDaysub");
String bodyString = "public void getNumber(int num){System.out.println(\"num is \"+ num);}";
addMethod(newDaysub, bodyString);
CtMethod ctMethod = newDaysub.getDeclaredMethod("getNumber") ;
ctMethod.insertBefore("System.out.println( \"before:\" +new java.util.Date( System.currentTimeMillis() ));");
ctMethod.insertAfter("System.out.println( \"after:\" +new java.util.Date( System.currentTimeMillis() ));");
Class clazz = toClass(cp.getClassLoader(), newDaysub);
clazz.getMethod("getNumber", new Class[]{int.class}).invoke(clazz.newInstance(), new Object[]{new Integer(12)});
} catch (NotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (CannotCompileException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
}


}


private static void addMethod(CtClass ctClass, String bodyString){
try {
CtMethod n2 = null;//直接创建一个方法,带有一个int的参数和返回值
n2 = CtNewMethod.make(bodyString, ctClass);
ctClass.addMethod(n2);
} catch (CannotCompileException e) {
e.printStackTrace();
}
}

/**
* 根据己有的class字节码文件创建新的实例并运行
* @throws InvocationTargetException
* @throws NoSuchMethodException
*/
private static void createClassByExitingClassFile() throws InvocationTargetException, NoSuchMethodException {
try {
ClassPool cp = getClassPool();
CtClass newDaysub = cp.getAndRename("test.Day", "NewDaysub");
executeMethod(cp, newDaysub);

} catch (NotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
}
}

/**
* 创建并设置加载路径
* @return
*/
private static ClassPool getClassPool() {
ClassPool cp = ClassPool.getDefault();
cp.insertClassPath(new ClassClassPath(TestRunMethod.class));
return cp;
}

/**
*
* @param cp
* @param newDaysub
* @throws IllegalAccessException
* @throws InvocationTargetException
* @throws NoSuchMethodException
* @throws InstantiationException
*/
private static void executeMethod(ClassPool cp, CtClass newDaysub) throws IllegalAccessException, InvocationTargetException, NoSuchMethodException, InstantiationException {
Class clazz = toClass(cp.getClassLoader(), newDaysub);
clazz.getMethod("showId",null).invoke(clazz.newInstance(),null);
}


//动态创建子类
private static void createNewSubClass(ClassPool cp) throws CannotCompileException, NotFoundException, IOException {
CtClass day = cp.makeClass("test.DaySub");
day.setSuperclass(cp.get("test.Day"));
printCtClassFile(day);
}


//写入字节码(calss格式)文件
private static void printCtClassFile(CtClass day) throws CannotCompileException, IOException {
//System.out.println(day.toClass());
day.writeFile("D:\\IntelliJ IDEA 10.5\\workspace\\javassist-3.14.0-GA\\target\\classes");
}


}
内容概要:本文围绕“基于数据驱动的 Koopman 算子的递归神经网络模型线性化,用于纳米定位系统的预测控制研究”展开,提出了一种结合Koopman算子理论与递归神经网络(RNN)的数据驱动建模方法,旨在对非线性纳米定位系统进行有效线性化建模,并实现高精度的模型预测控制(MPC)。该方法利用Koopman算子将非线性系统映射到高维线性空间,通过递归神经网络学习系统的动态演化规律,构建可解释性强、计算效率高的线性化模型,进而提升预测控制在复杂不确定性环境下的鲁棒性与跟踪精度。文中给出了完整的Matlab代码实现,涵盖数据预处理、网络训练、模型验证与MPC控制器设计等环节,具有较强的基于数据驱动的 Koopman 算子的递归神经网络模型线性化,用于纳米定位系统的预测控制研究(Matlab代码实现)可复现性和工程应用价值。; 适合人群:具备一定控制理论基础和Matlab编程能力的研究生、科研人员及自动化、精密仪器、机器人等方向的工程技术人员。; 使用场景及目标:①解决高精度纳米定位系统中非线性动态响应带来的控制难题;②实现复杂机电系统的数据驱动建模与预测控制一体化设计;③为非线性系统控制提供一种可替代传统机理建模的有效工具。; 阅读建议:建议结合提供的Matlab代码逐模块分析实现流程,重点关注Koopman观测矩阵构造、RNN网络结构设计与MPC控制器耦合机制,同时可通过替换实际系统数据进行迁移验证,深化对数据驱动控制方法的理解与应用能力。
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