如果試圖在早期的 JVM 上運行J2SE 5.0 生成的代碼，將會(huì )得到 java.lang.UnsupportedClassVersionError 錯誤。開(kāi)放源代碼的 Retroweaver 項目可以消除 JDK 5.0 (Set JDK Compliance = 5.0) 編譯器限制.Retroweaver 使用 classworking 技術(shù)來(lái)修改由 JDK 5.0 編譯器生成的二進(jìn)制類(lèi)表示，以便這些類(lèi)可以與早期的 JVM (e.g j2sdk1.4.2) 一起使用。
Retroweaver 包含兩個(gè)邏輯組件：一個(gè)字節碼增強器和一個(gè)運行時(shí)庫。字節碼增強器使用 classworking 技術(shù)來(lái)修改由 JDK 5.0 編譯器生成的類(lèi)文件，使得這些類(lèi)可以用于舊版 JVM。作為類(lèi)文件修改的一部分，Retroweaver 可能需要替換對添加到 J2SE 5.0 中的標準類(lèi)的引用。實(shí)際的替換類(lèi)包含在運行時(shí)庫中，以便在您執行修改過(guò)的代碼時(shí)它們是可用的。 按照標準開(kāi)發(fā)周期來(lái)說(shuō)，字節碼增強器需要在 Java 代碼編譯之后、類(lèi)文件為部署而打包之前運行。在您使用一個(gè) IDE 時(shí)，該更改是一個(gè)問(wèn)題 ——“集成”一個(gè)類(lèi)轉換工具到“開(kāi)發(fā)環(huán)境”是很痛苦的事情，因為 IDE 一般假設它們擁有類(lèi)文件。限制這一痛苦的一種方式是，只對 IDE 中的大多數測試使用 JDK 5.0。這樣，您只需要在想要為部署打包文件或者想要測試實(shí)際的部署 JVM 時(shí)轉換類(lèi)文件。如果使用 Ant 風(fēng)格的構建過(guò)程，就沒(méi)有問(wèn)題；只添加 Retroweaver 字節碼增強器作為編譯之后的一個(gè)步驟。
Retroweaver 具有一個(gè)小小的限制：它并不支持也包含在 J2SE 5.0 中的所有添加到標準 Java 類(lèi)的特性。如果您的代碼使用任何添加到 J2SE 5.0 中的類(lèi)或方法，那么就將在試圖加載舊版 JVM 中的代碼時(shí)得到錯誤，哪怕是在 Retroweaver 處理完成之后也如此。
J2SE 5.0 的更改既發(fā)生在 JVM 中，也發(fā)生在實(shí)際的 Java 語(yǔ)言，但是 JVM 更改相當小。有一個(gè)新的字符可以用于字節碼中的標識符中 ("+")，一些處理類(lèi)引用的指令發(fā)生了修改，還有一個(gè)不同的方法用于處理合成組件。 Retroweaver 在字節碼增強步驟中處理這些 JVM 更改，方法是把這些更改返回原樣，即替換成用于 J2SE 5.0 之前相同目的的方法（比如標識符中的 + 字符，就是用 $ 取代它）。
包含在 J2SE 5.0 中的語(yǔ)言更改要稍微復雜一點(diǎn)。一些最有趣的更改，比如增強的 for 循環(huán)，基本上只是語(yǔ)法更改，即為表示編程操作提供快捷方式。比如泛型更改 —— 泛型類(lèi)型信息 —— 由編譯器用于實(shí)施編譯時(shí)安全，但是生成的字節碼仍然到處使用強制轉換。但是大多數更改使用了添加到核心 Java API 中的類(lèi)或方法，所以您不能直接使用為 JDK 5.0 生成的字節碼并將它直接運行在早期的 JVM 上。Retroweaver 為支持 J2SE 5.0 語(yǔ)言更改所需的新類(lèi)提供其自己的等價(jià)物，并且用對其自己的類(lèi)的引用替換對標準類(lèi)的引用，這是字節碼增強步驟的一部分。
Retroweaver 字節碼增強不能對所有的 J2SE 5.0 語(yǔ)言更改提供完全支持。例如，沒(méi)有對處理注釋的運行時(shí)支持，因為運行時(shí)支持涉及到對基本 JVM 類(lèi)加載器實(shí)現的更改。但是一般來(lái)說(shuō)，只是不支持那些不會(huì )影響普通用戶(hù)的小特性。
Retroweaver 發(fā)揮作用
使用 Retroweaver 簡(jiǎn)直是太容易了?？梢允褂靡粋€(gè)簡(jiǎn)單的 GUI 界面或者控制臺應用程序來(lái)在應用程序類(lèi)文件上運行字節碼增強。兩種方式都只要在將要轉換的類(lèi)文件樹(shù)的根目錄指出 Retroweaver 即可。在運行時(shí)，如果使用任何需要運行時(shí)支持的特性（比如 enums），那么就需要在類(lèi)路徑中包含 Retroweaver 運行時(shí) jar。
清單 1. 簡(jiǎn)單的 J2SE 5.0 enum 示例package com.sosnoski.dwct;public enum Primitive{ BOOLEAN, BYTE, CHARACTER, DOUBLE, FLOAT, INT, LONG, SHORT; public static void main(String[] args) { for (Primitive p : Primitive.values()) { int size = -1; switch (p) { case BOOLEAN: case BYTE: size = 1; break; case CHARACTER: case SHORT: size = 2; break; case FLOAT: case INT: size = 4; break; case DOUBLE: case LONG: size = 8; break; } System.out.println(p + " is size " + size); } }}
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使用 JDK 5.0 編譯并運行清單 1 代碼會(huì )給出清單 2 中的輸出。但是不能在早期的 JDK 下編譯或運行清單 1 代碼；由于特定于 J2SE 5.0 的特性會(huì )導致編譯失敗，而運行失敗會(huì )拋出 java.lang.UnsupportedClassVersionError 異常。
清單 2. enum 示例輸出[dennis@notebook code]$ java -cp classes com.sosnoski.dwct.PrimitiveBOOLEAN is size 1BYTE is size 1CHARACTER is size 2DOUBLE is size 8FLOAT is size 4INT is size 4LONG is size 8SHORT is size 2
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清單 3 展示了在 Primitive 類(lèi)上運行 Retroweaver。這個(gè)類(lèi)實(shí)際上編譯為兩個(gè)類(lèi)文件，一個(gè)用于 enum 類(lèi)，另一個(gè)支持在 switch 語(yǔ)句中使用 enum。（注意，清單代碼換行是為了適應頁(yè)面寬度。）
清單 3. enum 示例輸出[dennis@notebook code]$ java -cp retro/release/retroweaver.jar:retro/lib/bcel-5.1.jar:retro/lib/ jace.jar:retro/lib/Regex.jar com.rc.retroweaver.Weaver -source classes[RetroWeaver] Weaving /home/dennis/writing/articles/devworks/series/may05/code/ classes/com/sosnoski/dwct/Primitive$1.class[RetroWeaver] Weaving /home/dennis/writing/articles/devworks/series/may05/code/ classes/com/sosnoski/dwct/Primitive.class
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在運行 Retroweaver 之后，這些類(lèi)就可以用于 JDK 5.0 和 JDK 1.4 JVM 上了。當使用 1.4 JVM 運行修改后的類(lèi)時(shí)，輸出與 清單 2 中的相同。Retroweaver 提供命令行選項來(lái)指定舊的 1.3 和 1.2 JVM 以取代默認的 1.4 目標，但是我下載的運行時(shí) jar 版本需要 1.4，我不想重新構建它以檢查對早期 JVM 的支持。
我用于對 JDK 5.0 實(shí)現 toString() 方法生成的 com.sosnoski.asm.ToStringAgent 類(lèi)對于舊版 JVM 有一個(gè)小小的問(wèn)題：它使用 J2SE 5.0 中新增的 instrumentation API 來(lái)在運行時(shí)截取類(lèi)加載和修改類(lèi)。在早期 JVM 中截取類(lèi)加載不太靈活，但是并不是不可能 —— 只需要用您自己的版本來(lái)取代用于應用程序的類(lèi)加載器就可以了。由于所有的應用程序類(lèi)都是通過(guò)您的自定義類(lèi)加載器加載的，所以在它們被實(shí)際提供給 JVM 之前，您可以自由地修改類(lèi)表示。
清單 4. ToStringLoader 代碼package com.sosnoski.asm;import java.io.ByteArrayOutputStream;import java.io.File;import java.io.IOException;import java.io.InputStream;import java.lang.reflect.Method;import java.net.URL;import java.net.URLClassLoader;import org.objectweb.asm.ClassReader;import org.objectweb.asm.ClassWriter;public class ToStringLoader extends URLClassLoader{ private ToStringLoader(URL[] urls, ClassLoader parent) { super(urls, parent); } // override of ClassLoader method protected Class findClass(String name) throws ClassNotFoundException { String resname = name.replace(‘.‘, ‘/‘) + ".class"; InputStream is = getResourceAsStream(resname); if (is == null) { System.err.println("Unable to load class " + name + " for annotation checking"); return super.findClass(name); } else { System.out.println("Processing class " + name); try { // read the entire content into byte array ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream(); byte[] buff = new byte[1024]; int length; while ((length = is.read(buff)) >= 0) { bos.write(buff, 0, length); } byte[] bytes = bos.toByteArray(); // scan class binary format to find fields for toString() method ClassReader creader = new ClassReader(bytes); FieldCollector visitor = new FieldCollector(); creader.accept(visitor, true); FieldInfo[] fields = visitor.getFields(); if (fields.length > 0) { // annotated fields present, generate the toString() method System.out.println("Modifying " + name); ClassWriter writer = new ClassWriter(false); ToStringGenerator gen = new ToStringGenerator(writer, name.replace(‘.‘, ‘/‘), fields); creader.accept(gen, false); bytes = writer.toByteArray(); } // return the (possibly modified) class return defineClass(bytes, 0, bytes.length); } catch (IOException e) { throw new ClassNotFoundException("Error reading class " + name); } } } public static void main(String[] args) { if (args.length >= 1) { try { // get paths to be used for loading ClassLoader base = ClassLoader.getSystemClassLoader(); URL[] urls; if (base instanceof URLClassLoader) { urls = ((URLClassLoader)base).getURLs(); } else { urls = new URL[] { new File(".").toURI().toURL() }; } // load the target class using custom class loader ToStringLoader loader = new ToStringLoader(urls, base.getParent()); Class clas = loader.loadClass(args[0]); // invoke the "main" method of the application class Class[] ptypes = new Class[] { args.getClass() }; Method main = clas.getDeclaredMethod("main", ptypes); String[] pargs = new String[args.length-1]; System.arraycopy(args, 1, pargs, 0, pargs.length); Thread.currentThread().setContextClassLoader(loader); main.invoke(null, new Object[] { pargs }); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } else { System.out.println("Usage: com.sosnoski.asm.ToStringLoader " + "report-class main-class args..."); } }}
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為了使用清單 4 代碼，我仍然需要使用 JDK 5.0 編譯與注釋相關(guān)的代碼，然后在產(chǎn)生的類(lèi)集合上運行 Retroweaver。我也需要在類(lèi)路徑中包含 retroweaver.jar 運行時(shí)代碼（因為 Retroweaver 對已轉換的注釋使用它自己的類(lèi)）。
清單 5. JDK 1.4 上的 ToString 注釋[dennis@notebook code]$ java -cp classes:retro/release/retroweaver-rt.jar:lib/ asm-2.0.RC1.jar:lib/asm-commons-2.0.RC1.jar com.sosnoski.asm.ToStringLoader com.sosnoski.dwct.RunProcessing class com.sosnoski.dwct.RunProcessing class com.sosnoski.dwct.NameModifying com.sosnoski.dwct.NameProcessing class com.sosnoski.dwct.AddressModifying com.sosnoski.dwct.AddressProcessing class com.sosnoski.dwct.CustomerModifying com.sosnoski.dwct.CustomerCustomer: #=12345 Name: Dennis Michael Sosnoski Address: street=1234 5th St. city=Redmond state=WA zip=98052 homePhone=425 555-1212 dayPhone=425 555-1213
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清單 5 顯示了生成的 toString() 方法的輸出. 用于 JDK 1.4 的自定義類(lèi)加載器方法不提供 JDK 5.0 instrumentation API 的完全靈活性，但是它適用于所有最近的 JVM，并允許您修改任何應用程序類(lèi)。
