java获取方法参数名的若干实践

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前言

我们知道java可以通过反射得到方法名、参数类型等信息。但我们似乎不能直接得到方法的参数名。而在一些场景中,比如构建自己的MVC框架时,我们也想像Spring MVC一样,根据参数名获取用户传来的数据。下面就来总结一下,都有哪些方法可以获得方法的参数名。

1. 使用java8

自java8开始,可以直接通过反射得到方法的参数名。取代了之前如arg0、arg1 等无含义的参数名称。不过这样有个条件:你必须手动在编译时开启-parameters 参数,否则还是获取不到。

以IDEA为例,你需要在Preferences->Build,Execution,Deployment->Compiler->java Compiler 页面添加该编译选项

这里写图片描述

下面就是代码了

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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 {
//得到方法实体
Method method = clazz.getMethod("method1", String.class, String.class);
//得到该方法参数信息数组
Parameter[] parameters = method.getParameters();
//遍历参数数组,依次输出参数名和参数类型
Arrays.stream(parameters).forEach(p->{
System.out.println(p.getName()+" : "+p.getType());
});
} catch (NoSuchMethodException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

输出结果:

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

可见该方法很简单,重点在于Parameter 这个类,其保存了所代表的这个参数信息,包括这个参数类型、名称、注解等。可惜这个类是java8新加的,只能在jdk8及以后版本使用。

可以试试去掉-parameters参数,结果会看到参数名又变成arg0、arg1等名称了。

2. 使用javassist获取参数名

使用java8方法有局限性,没办法,既然原生的只能帮我们到这,那我们就尝试使用第三方类库了。比较有名的java字节码操作类库如javassistasmcglib 都可以办到。据说cglib 底层使用asm 实现。我们重点研究前两个。

先看看javassistjavassist 是一个处理java字节码的类库。现已加入JBoss 应用服务器项目。JBoss 就是使用它作为实现AOP 的框架。

可以看看这篇文章Javassist 使用指南(一) 来了解。简单来说,CtClass表示类对象;CtMethod 表示方法;ClassPool 表示CtClass对象的容器,可从这里获取CtClass。其他的我们通过代码来实践。

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@Test
public void test3() {
try {
//获取要操作的类对象
ClassPool pool = ClassPool.getDefault();
CtClass ctClass = pool.get("com.wthfeng.learn.classtest.Sample");

//获取要操作的方法参数类型数组,为获取该方法代表的CtMethod做准备
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);
//得到该方法信息类
MethodInfo methodInfo = ctMethod.getMethodInfo();

//获取属性变量相关
CodeAttribute codeAttribute = methodInfo.getCodeAttribute();

//获取方法本地变量信息,包括方法声明和方法体内的变量
//需注意,若方法为非静态方法,则第一个变量名为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是一个简单的测试类

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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);
}
}

结果输出tag
控制循环的大小,还可以输出i 、abc等方法体内的变量,这里就不演示了。

3. 使用ASM获取方法参数名

关于ASM的介绍,可以参考AOP 的利器:ASM 3.0 介绍这篇文章。

ASM也是一个java字节码操作类库,不同的是它采用事件驱动模型。java class被描述为一棵树,使用visitor 模式遍历类结构,并在需要时进行修改。

其中主要的类有ClassReader,它可以通过字节数组或class文件获取字节码数据用于后面对字节码的操作。可以认为是字节码的生产者。其主要方法是accept,接受以ClassVisitor、ClassAdapter所代表的消费者对字节码的操作。操作均以遍历的形式进行。下面我们来看看

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@Test
public void test() {
try {

// 读取HelloTest的字节码信息到ClassReader中
ClassReader reader = new ClassReader(HelloTest.class.getName());
ClassWriter cw = new ClassWriter(ClassWriter.COMPUTE_MAXS);
//accept接收了一个ClassAdapter的子类,想要操作什么,就在子类实现什么
reader.accept(new ClassAdapter(cw) {

/**
* 会遍历该类的所有方法,你可以对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,会把该方法删掉
if (!name.equals("test1")) {
return super.visitMethod(access, name, desc, signature, exceptions);
}
MethodVisitor v = super.visitMethod(access, name, desc,
signature, exceptions);
/**
* 遍历该方法信息,比如参数、注解等,这里我们要操作参数,所以实现了参数方法
*/
return new MethodAdapter(v) {
public void visitLocalVariable(String name, String desc, String signature, Label start, Label end, int index) {
//如果是静态方法,第一个参数就是方法参数,非静态方法,则第一个参数是 this ,然后才是方法的参数
System.out.println(name + "," + index);

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

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

HelloTest是测试类,代码如下:

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

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

我们这里获取的是test1 这个方法的参数名,输出如下:

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this,0
userName,1

可见如愿获得了参数名,如果你不想获取this,可参考javassist的例子。

4. Spring MVC是怎样获取的

一开始我们就提过,spring mvc 框架本身支持这个功能,那何不看看它是怎么实现的?

Spring MVC的DefaultParameterNameDiscoverer 负责实现这个功能。大体思路是:

  1. 判断是否是java8(通过Executable这个java8引入的类判断,Parameter 许多方法使用了该类),若是,尝试使用java8的方法获取。
  2. 使用经spring封装的ASM获取,本质还是使用ASM。
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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());
}

}

具体实现代码就不贴了。

———-全文完————

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